L-苏氨酸的化学名称为α-氨基-β-羟基丁酸  ，它的外观为白色晶体或者结晶性粉末  ，味道稍微有些甜  ，是一种极性的氨基酸 。它的分子式C₄H₉NO_{3  ，}相对分子质量为119.12  ，溶点为255°C左右  ，比旋光度=-25.0~-29.0°（溶于5mol/L的HCI溶液中）  ，解离常数PK_{cooh=2.15  ，}PK_NH2=9.12  ，在常温下（25°C）等电点PI=5.64 。高温下溶于水  ，溶解度为20.5g/100mL水（25°C）  ，不溶于乙醇、乙醚、氯仿等有机溶剂 。