Một vài axit amin đầu tiên đã được khám phá vào đầu thế kỷ 19. Năm 1806, hai nhà hóa học người Pháp Louis-Nicolas Vauquelin và Pierre Jean Robiquet đã cô lập hợp chất trong măng tây (asparagus) mà sau đó người ta đặt tên nó là asparagine, trở thành axit amin được khám phá đầu tiên.[22][23] Cystine được phát hiện vào năm 1810,[24] cho dù monome của nó, cysteine, chưa bị phát hiện cho đến tận năm 1884.[23][25] Glycine và leucine được phát hiện vào năm 1820.[26] Axit amin cuối cùng trong 20 axit amin phổ biến là threonine được William Cumming Rose phát hiện vào năm 1935, ông cũng xác định các axit amin thiết yếu và thiết lập mức nhu cầu đòi hỏi tối thiểu về axit amin hàng ngày cho sự phát triển tối ưu.[27][28]

Thuật ngữ amino acid sử dụng trong tiếng Anh xuất hiện từ năm 1898.[29] Các nhà hóa học tìm thấy protein cho thu được các axit amin từ các enzim tiêu hóa hoặc thủy phân axit. Năm 1902, Emil Fischer và Franz Hofmeister đề xuất protein hình thành từ liên kết giữa nhóm amin của một axit amin với nhóm cacboxyl của axit amin bên cạnh, tạo thành mạch thẳng mà Fischer đặt tên là "peptit".[30]