Die biologische Wertigkeit von Lebensmitteleiweißen ist ein Maß dafür mit welcher Effizienz dieses Nahrungseiweiß in körpereigenes Eiweiß umgesetzt werden kann. Je ähnlicher das Nahrungseiweiß dem Körpereiweiß in seiner Aminosäuren­zusammensetzung ist, desto weniger Nahrungseiweiße werden benötigt. Als Referenzwert dient das Vollei, dessen biologische Wertigkeit willkürlich auf 100 oder 1 (100 %) gesetzt wurde, da es zur damaligen Zeit das Eiweiß war, für das die höchste biologische Wertigkeit angenommen wurde. Das Konzept der biologischen Wertigkeit wurde vom deutschen Karl Thomas (1883–1969) entwickelt.

Wird ein Nahrungseiweiß besser als das Vollei aufgenommen, dann hat es eine biologische Wertigkeit über 100. Wird im Gegensatz dazu ein Eiweiß schlechter als das Eieiweiß vom Körper verwertet, liegt die biologische Wertigkeit unter 100. Je höher die biologische Wertigkeit ist, desto niedriger ist die Menge für den gleichen Effekt. Mit zunehmender biologischer Wertigkeit sinkt die für das Eiweißgleichgewicht erforderliche Zufuhr. Durch geschickte Kombination können Nahrungsmittel mit einer relativ geringen biologischen Wertigkeit zu einer biologisch hochwertigen Mahlzeit werden, da sich die Aminosäurezusammensetzungen der jeweiligen Eiweiße zueinander ergänzen und es somit zu einer Aufwertung kommt. Hochwertiger ist dabei nicht automatisch mit „wertvoller“ oder „vollwertiger“ gleichzusetzen, da der gesundheitliche Wert eines Lebensmittels durch zahlreiche weitere Faktoren bestimmt wird, z.B. den Gehalt an Vitaminen, Mineralien, Art und Menge der enthaltenen Fette, Kohlenhydrate, Ballaststoffe, sekundären Pflanzenstoffe und Giftstoffbelastungen (z.B. Pestizide).

Aminosäuren sind organische Verbindungen. In der Natur kommen über 400 verschiedene Verbindungen vor. Die Anzahl der synthetisch erzeugten und in der Theorie möglichen Aminosäuren ist noch deutlich größer. Davon sind für den Menschen aber nur 20 proteinogene Aminosäuren für den Stoffwechsel relevant und besitzen zentrale biologische und physiologische Relevanz. Aminosäuren sind nicht nur als Bausteine für Eiweiße unentbehrlich, sondern dienen auch als Grundsubstanzen vieler stoffwechselrelevanter Verbindungen. L-Carnitin spielt im Fettstoffwechsel eine zentrale Rolle und wird aus den beiden Aminosäuren Lysin und Methionin hergestellt. Fehlt dem Körper eine Aminosäure und wird ein daraus gebildeter Wirkstoff, wie z.B. ein Hormon, nicht ausreichend hergestellt, so sind wichtige Körperfunktionen nicht mehr optimal gewährleistet.

Man unterscheidet essentielle, semi-essentielle und nicht-essentielle Aminosäuren. dabei können die nicht-essentiellen Aminosäuren vom Organismus selbst synthetisiert werden, während die essentiellen Aminosäuren aus externen Quellen – vor allem durch Nahrungsaufnahme – zugeführt werden müssen.

Essentielle (lebensnotwendige) Aminosäuren sind notwendige Bausteine von Eiweißen und müssen mit der Nahrung aufgenommen werden, da der menschliche Körper über keine ausreichende eigene Herstellungsmöglichkeit verfügt.

Zu den essentiellen Aminosäuren zählen:

• Histidin
• Isoleucin
• Leucin
• Lysin
• Methionin
• Phenylalanin
• Threonin
• Tryptophan
• Valin

Semi-essentielle (bedingt lebensnotwendige) Aminosäuren können in begrenzten Mengen aus anderen Aminosäuren im Körper gebildet werden. So kann z.B. Tyrosin kann aus der essentiellen Aminosäure Phenylalanin gebildet werden.
Unter verschiedenen Bedingungen, z.B. Lebensalter, Schwangerschaft, Stillzeit, Wachstumsphasen, Krankheit, Wundheilung, Leistungssport oder körperliche Aktivität, können semi-essentielle Aminosäuren für den Körper essentiell werden und müssen über die Nahrung zugeführt werden.
Beim Neugeborenen sind während der ersten Lebenstage Arginin, Cystein, Histidin und Tyrosin essentielle Aminosäuren.
Für Kinder ist zusätzlich zu den essentiellen Aminosäuren Tyrosin essentiell, da in diesem Lebensalter die eigene Herstellung aus Phenylalanin noch nicht möglich ist.
Zu den bedingt essentiellen Aminosäuren zählen:

• Arginin
• Asparagin
• Cystein
• Glutamin
• Glycin
• Prolin
• Tyrosin

Nicht-essentielle Aminosäuren sind Bausteine der Proteine, die der Körper selbst herstellen kann.
Zu den nicht essentiellen Aminosäuren zählen:

• Alanin
• Asparaginsäure
• Glutaminsäure
• Serin