构成蛋白质的20种天然氨基酸具有不同的碳链，因此它们也通过不同分解途径降解。其中，丙氨酸、半胱氨酸、甘氨酸、丝氨酸及苏氨酸通过丙酮酸降解成乙酰辅酶A，然后进入三羧酸循环。苯丙氨酸、酪氨酸、赖氨酸、色氨酸及亮氨酸的部分碳链在代谢过程中可以转变成乙酰乙酰辅酶A，然后转变成乙酰辅酶A，再进入三羧酸循环。精氨酸、组氨酸、谷氨酸、谷氨酰胺、脯氨酸5种氨基酸在代谢过程中可转变成α-酮戊二酸进入三羧酸循环，甲硫氨酸、异亮氨酸及缬氨酸转变成中间产物丙酰辅酶A，甲基丙二酰辅酶A，然后转变成琥珀酰辅酶A再进入三羧酸循环。苯丙氨酸及酪氨酸可产生两个4碳单位的乙酰乙酸及延胡索酸。乙酰乙酸转变成乙酰辅酶A进入三羧酸循环，而延胡索酸是三羧酸循环的中间代谢物。天冬氨酸及天冬酰胺最终通过草酰乙酸进入三羧酸循环。前者在天冬酰胺酶的作用下水解成天冬氨酸。依上所述，20种不同氨基酸经过脱氨基作用，再通过脱氢作用、脱羧作用以及其他反应生成5种熟知的中间代谢物进入三羧酸循环，最后氧化成二氧化碳和水。在电子传递过程中，ATP通过氧化磷酸化作用生成，并提供机体使用。大多数氨基酸脱去氨基所生成的酮酸，有的可以通过糖异生途径转变成糖，有的则可转变成酮体，通过脂肪酸合成途径转变成脂肪酸（见生糖氨基酸、生酮氨基酸）。氨基酸脱氨基生成的α-酮酸，可再被氨基化生成氨基酸。除α-酮戊二酸可以在谷氨酸脱氢酶的作用下直接被氨基化以生成谷氨酸外，其它α-酮酸的氨基化主要是通过联合脱氨基的逆反应进行。