L-半胱氨酸分子量 121.16  ，分子式为 C3H7NO2S 。在 25℃下  ，L-半胱氨酸等电点为 5.05  ，溶解度为 28g/100gH2O 。常温下  ，L-半胱氨酸是白色结晶性粉末、无味、易溶于水、不溶于醇和醚 。L-半胱氨酸是 20 种常见氨基酸之一  ，而且是其中唯一具有巯基的氨基酸 。 半胱氨酸在水溶液中共有 4 种不同的电离状态  ，分别为 Cys+、Cys±、Cys-和   Cys2- 。当半胱氨酸处于等电点（5.02）  ，即电中性时  ，主要处于 Cys±的状态 。在发酵产氢的过程中  ，一般培养基 pH 处于 3.0~7.0 的范围内  ，此时半胱氨酸依然是以 Cys±的状态存在 。