氨基酸组成分析一般需要产品的纯度较高，它可以给出多肽中氨基酸的种类、数目。分析过程首先通过酸水解破坏肽键，典型酸水解的条件是：真空条件下，110℃，用6mol/L盐酸水解10小时以上。酸水解虽然很有用，但酸水解条件下不能获得完整的氨基酸分析，因为天冬酰胺和谷氨酰胺的侧链含有酰胺键，用于切断蛋白质肽键的酸也可以将天冬酰胺转换为天冬氨酸，将谷氨酰胺转换为谷氨酸。由于水解温度比较高，色氨酸的吲哚环容易被空气氧化，丝氨酸和苏氨酸也有5%～10%。为防止氨基酸遭到破坏可在酸水解前进行化学修饰，或在水解时加入保护剂。如半胱氨酸在酸水解中也不能精确测定，要精确测量需要在蛋白质水解之前进行氧化或羧甲基化，形成的衍生物在酸水解之后才能定量。色氨酸的含量测定可通过碱水解，真空条件下，110℃，5mol/L氢氧化钠水解20小时。

在氨基酸组成分析中，一般含50个左右氨基酸残基的序列分析与结果一致，超过100个氨基酸残基的蛋白质序列分析与理论值产生较大偏差，相对分子量越大相差越严重。主要是因为不同氨基酸的肽键在水解条件下，或水解不完全，或遭到破坏，很难作出合适的校正。完整的氨基酸组成分析结果，应包括甲硫氨酸、胱氨酸和色氨酸的准确值。氨基酸的组成分析结果应为3次水解样品分别测定后的平均值。