การออกซิไดซ์กรดอะมิโนในสัตว์จะเกิดได้ 3 สภาวะที่แตกต่างกัน ดังนี้

1. ในระหว่างการสังเคราะห์และการย่อยเซลล์โปรตีนตามปกติ กรดอะมิโนบางชนิดจะถูกปล่อยออกมาใน ถ้ากรดอะมิโนนั้นไม่ได้ถูกใช้ในการสังเคราะห์โปรตีนตัวใหม่

2. เมื่ออาหารนั้นมีโปรตีนอยู่มากและการย่อยกรดอะมิโนก็เพียงพอสำหรับการสังเคราะห์โปรตีนของร่างกายแล้ว แต่ไม่สามารถเก็บกรดอะมิโนไว้ได้

3. ในช่วงที่ร่างกายขาดอาหารหรือการเป็นโรคเบาหวาน เมื่อคาร์โบไฮเดรตไม่เพียงพอ ร่างกายจะใช้เซลลโปรตีนเป็นแหล่งพลังงาน

ในการย่อยกรดอะมิโนทั้ง 3 สภาวะนี้ กรดอะมิโนจะเสียหมู่อะมิโนออกไปเกิดเป็น a-keto acid ซึ่งจะถูกออกซิไดซ์ต่อไปและสุดท้ายจะได้เป็น CO2 และ H2O และที่สำคัญการย่อยกรดอะมิโนจะให้สารที่มี 3- หรือ 4-คาร์บอน ซึ่งเอนไซม์ gluconeogenesis สามารถเปลี่ยนให้เป็นกลูโคสได้ และใช้เป็นพลังงานของสมอง กล้ามเนื้อและเนื้อเยื่ออื่นได้

การย่อยกรดอะมิโนจะมีขั้นตอนคล้ายๆ กับการย่อยกรดไขมัน แต่มีสิ่งหนึ่งที่ทำให้การย่อยกรดอะมิโนแตกต่างจากการย่อยสารอื่น เพราะกรดอะมิโนทุกตัวจะประกอบด้วยหมู่อะมิโนและสายโซ่ของคาร์บอน และในการย่อยกรดอะมิโนจะต้องมีขั้นตอนสำหรับแยกหมู่อะมิโนออกจากสายโซ่ของคาร์บอน และหมู่อะมิโนก็จะเข้าสู่กระบวนการย่อยของมันเอง

สัตว์มีกระดูกสันหลังมีแหล่งของหมู่อะมิโน คือกรดอะมิโนที่ได้จากการย่อยโปรตีน ซึ่งกรดอะมิโนส่วนใหญ่จะถูกเมแทบอไลซ์ (metabolyzed) ที่ตับ ซึ่งในกระบวนการนี้จะมีการปล่อยแอมโมเนียออกมา ซึ่งแอมโมเนียจะถูกหมุนเวียนใช้ในกระบวนการชีวสังเคราะห์ (biosynthesis) ส่วนแอมโมเนียที่มากเกินความต้องการก็จะถูกกำจัดออกมาในรูปของยูเรีย (urea) หรือกรดยูริก (uric acid)

หมู่อะมิโนจากกรดอะมิโนจะถูกส่งไปยัง แอลฟา-คีโตกลูตาเรท (a-ketoglutarate) เพื่อเกิดเป็นกลูตาเมท (glutamate) จากนั้นกลูตาเมทก็จะถูกส่งไปยังไมโทคอนเดรียซึ่งหมู่อะมิโนจะถูกแยกออกมาได้เป็นแอมโมเนีย ส่วนแอมโมเนียที่มากเกินความต้องการก็จะถูกเปลี่ยนเป็น amide nitrogen ของ glutamine ซึ่งจะถูกส่งไปยังตับและไมโทคอนเดรียของตับ และถูกเปลี่ยนให้อยู่ในรูปของยูเรียหรือกรดยูริก เพื่อที่จะกำจัดออกจากร่างกายต่อไป