Perbedaan utama antara BCAA dan asam amino adalah bahwa BCAA adalah asam amino rantai cabang yang memiliki rantai samping alifatik dengan cabang sedangkan asam amino adalah senyawa organik yang mengandung gugus amina, gugus karboksilat, dan rantai samping tertentu.
Asam amino adalah bahan penyusun protein. Gugus samping (R) dari asam amino menentukan sifat-sifat asam amino. Oleh karena itu, gugus samping ini khusus untuk asam amino. Dengan kata lain, asam amino yang berbeda memiliki gugus samping yang berbeda pula. Namun, BCAA memiliki keunikan tambahan; atom karbon pusat terikat pada tiga atau lebih atom karbon.