Prolina dzieli wiele właściwości z grupą alifatyczną.
Prolina formalnie NIE jest aminokwasem, lecz iminokwasem. Niemniej jednak, jest on nazywany aminokwasem. Pierwotna amina na węglu α semialdehydu glutaminianowego tworzy zasadę Schiffa z aldehydem, który jest następnie redukowany, dając prolinę.
Gdy prolina jest w wiązaniu peptydowym, nie ma wodoru na grupie aminowej α, więc nie może przekazać wiązanie wodorowe do stabilizacji helisy α lub arkusza β. Często mówi się, niedokładnie, że prolina nie może istnieć w helisie α. Kiedy prolina znajduje się w helisie α, helisa będzie miała lekkie wygięcie z powodu braku wiązania wodorowego.
Prolina jest często spotykana na końcu helisy α lub w zakrętach lub pętlach. W przeciwieństwie do innych aminokwasów, które występują prawie wyłącznie w formie trans w polipeptydach, prolina może występować w konfiguracji cis w peptydach. Formy cis i trans są prawie izoenergetyczne. Izomeryzacja cis/trans może odgrywać ważną rolę w składaniu białek i zostanie omówiona bardziej w tym kontekście.
Prolina jest jedynym cyklicznym aminokwasem.
.