Alaninas yra aminorūgštis; tai yra baltymų statybiniai blokai. Visos aminorūgštys turi identišką bazinę struktūrą, tačiau atskiros dalys yra prilipusios prie šios pagrindinės struktūros. Alanino atveju ši dalis yra viena iš paprasčiausių aminorūgščių, turinti tik vieną anglies ir tris vandenilio atomus. Tiksli alanino struktūros išvaizda gali skirtis priklausomai nuo to, ar alaninas yra gamtoje, ar yra pagamintas sintetiniu būdu.
Iš viso alanine yra 13 skirtingų atomų. Tai apima septynis vandenilius, tris anglies ir du deguonies atomus bei vieną azotą. Didžiąją alanino struktūros dalį sudaro pagrindinė atomų rinkinys, būdingas visoms aminorūgštims. Gamtoje randama 20 aminorūgščių, ir kiekviena iš jų skiriasi tik viena savo struktūros dalimi, kuri yra žinoma kaip R grupė.
Pagrindinė aminorūgščių struktūra sukasi aplink vieną anglies atomą molekulės centre. Ant jo priklijuotos trys skirtingos dalys, kurios vadinamos aminogrupe, karboksirūgšties grupe ir vienišu vandeniliu. Amino grupę sudaro trys vandenilio atomai ir vienas azoto atomas, o karboksirūgšties grupę sudaro viena anglis ir du deguonies atomai. Vienišas vandenilis yra šalia centrinės anglies; kitos dvi grupės yra išilgai horizontalios plokštumos, o viduryje yra anglis ir vandenilis.
Kur alanino struktūra skiriasi nuo kitų aminorūgščių, yra R grupė. Ši R grupė, sudaryta iš vienos anglies ir trijų vandenilių, yra gana paprasta, palyginti su dauguma kitų aminorūgščių. Dėl šios struktūros alaninas yra neutrali molekulė, neturinti stiprios neigiamos ar teigiamos elektrinės sąveikos su kitomis molekulėmis. R grupė yra statmena kitų komponentų horizontaliai plokštumai.
Chirališkumas yra svarbi sąvoka sprendžiant aminorūgščių struktūrą. Šią koncepciją galima apibūdinti kaip dvi chemiškai identiškas molekules, kurios yra viena kitos veidrodiniai atvaizdai. Kalbant apie alanino struktūrą, veidrodinis vaizdas gali atsirasti, kai grupės, prilipusios prie centrinės anglies, pakeičiamos į kitą anglies pusę. Tai gali iliustruoti žmogaus rankos, turinčios vienodus komponentus, tačiau akivaizdžių sandaros skirtumų. Kiekvienas veidrodinis vaizdas yra žinomas kaip L-izomeras arba R-izomeras, kaip kairė arba dešinė ranka.
Gamtoje randamas tik alanino L izomeras, bet kai žmonės sintetiniu būdu gamina alaniną, gali atsirasti ir R izomeras. Tačiau dešiniarankės alanino molekulės nėra naudingos kuriant baltymus gyvūnams, nes ląstelių mechanizmai atpažįsta tik L-izomerą. Moksliniais metodais galima nustatyti L- arba R-izomerų buvimą mėginyje pagal tai, kaip jie nukreipia juos apšviestus šviesos spindulius.