按光学活性分，赖氨酸有L型（左旋）、D型（右旋）和DL型（消旋）3种构型。只有L型才能为生物所利用。

L-赖氨酸的有效成分含量一般为77%-79%。单胃动物完全不能自行合成赖氨酸，不参加转氨基作用。D-氨基酸和L-氨基酸的氨基被乙酰化以后，才可受D-氨基酸氧化酶或L-氨基酸氧化酶的作用而脱氨基，脱氨基后的酮酸不再起氨基化作用，即脱氨基反应不可逆，因此，在动物营养上常常表现为不足。

赖氨酸只有L-型被生物体吸收。游离的赖氨酸易吸收空气中的二氧化碳，制取结晶比较困难，一般商品都以赖氨酸盐酸盐的形式存在。赖氨酸易溶于水，与其它氨基酸相比，赖氨酸是通过口服最容易吸收的一种。摄入体内的赖氨酸，首先以主动运输的方式从小肠腔进入小肠粘膜细胞，然后通过门进入肝脏；在肝脏，赖氨酸与其它氨基酸一起参与蛋白质的合成。赖氨酸的分解代谢也在肝脏中进行，它与酮戊二酸缩合形成酵母氨基酸，酵母氨基酸再转变为L-α-氨基己二酸半醛，最终转化生成乙酰辅酶A。与其它氨基酸不同，赖氨酸不参与转氨基作用，且脱氨基反应不可逆，因此赖氨酸的分解代谢极为特殊。赖氨酸是生酮氨基酸，因此可以参与形成D-葡萄糖、脂类，最终产生能量。