Một axit amin thiết yếu (essential amino acid), hay axit amin không thể thiếu (indispensable amino acid), là axit amin mà sinh vật không thể tự tổng hợp được de novo (từ đầu) với tốc độ tương xứng với nhu cầu của nó, và do đó phải được cung cấp trong chế độ ăn uống của chúng. Trong số 21 axit amin phổ biến cho mọi dạng sống, có chín axit amin mà cơ thể con người không thể tự tổng hợp được là phenylalanine, valine, threonine, tryptophan, methionine, leucine, isoleucine, lysine, và histidine. Sáu axit amin khác được coi là thiết yếu có điều kiện trong chế độ ăn uống của con người, có nghĩa là sự tổng hợp của chúng có thể bị hạn chế trong các điều kiện sinh lý bệnh tật đặc biệt, chẳng hạn như sinh non ở trẻ sơ sinh hoặc những người bị dị hóa nghiêm trọng. Sáu loại này là arginine, cysteine, glycine, glutamine, proline, và tyrosine. Có sáu axit amin không thiết yếu (có thể bỏ qua - dispensable) ở người, có nghĩa là chúng có thể được tự tổng hợp với lượng đủ trong cơ thể. Sáu loại này là alanine, axit aspartic, asparagine, axit glutamic, serine, và selenocysteine (được coi là axit amin thứ 21). Pyrrolysine (được coi là axit amin thứ 22) không được cơ thể con người sử dụng; do đó, nó được xếp vào loại không thiết yếu. Axit amin giới hạn là axit amin thiết yếu được tìm thấy với lượng nhỏ nhất trong thực phẩm. Khái niệm này rất quan trọng khi tính toán thức ăn chăn nuôi (fodder).