По химической структуре пептиды (олигопептиды) построены из остатков α-аминокислот, соединённых амидными связями -C(O)NH-; число аминокислотных остатков отражено в названии молекулы (дипептид — две аминокислоты, трипептид — три, тетрапептид — четыре). Таким образом, аминокислота выступает базовой единицей всех белковых и пептидных активов, применяемых в косметологии.
В эпидермисе аминокислоты участвуют в процессах кератинизации и гидратации: в зернистом слое они входят в состав гранул кератогиалина наряду с белками, полисахаридами и липидами, а при разрушении межклеточных спаек кератиноцитов и разложении филаггрина образующиеся пептиды и аминокислоты формируют натуральный увлажняющий фактор (NMF) рогового слоя вместе с органическими кислотами и неорганическими ионами. Внутриклеточно аминокислоты и мелкие пептиды образуются при протеосомном расщеплении повреждённых белковых комплексов и далее идут на нужды клетки, поддерживая гомеостаз за счёт собственных источников аминокислот.
Отдельные аминокислоты имеют самостоятельное биохимическое значение: аргинин служит субстратом для синтеза макрофагами оксида азота (NO) при воспалении, а достаточное поступление серосодержащих аминокислот (источников тиогрупп) относят к факторам, тормозящим перекисное окисление липидов, наряду с токоферолом, селеном и витаминами с антиоксидантными свойствами.
В практике аминокислоты используются как «непрямые антиоксиданты» — в антиоксидантных программах мезотерапии их назначают дополнительно к классическим антиоксидантам (аскорбиновая кислота, растительные экстракты) для улучшения клеточного метаболизма. Аминокислоты также присутствуют в составе биологических экстрактов: например, регенерирующее и противовоспалительное действие экстракта плаценты связывают с содержащимися в нём белками, аминокислотами и гликозаминогликанами.