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D-Prolin ist eine organische Säure, die zu den proteinogenen Aminosäuren (wird in der Biosynthese von Proteinen verwendet) zählt, obwohl sie nicht die Aminogruppe -NH2 enthält, sondern eher ein sekundäres Amin ist.Der sekundäre Aminstickstoff liegt unter biologischen Bedingungen in der protonierten NH2+-Form vor, während die Carboxygruppe in der deprotonierten −COO−-Form vorliegt.Die „Seitenkette“ des α-Kohlenstoffs verbindet sich mit dem Stickstoff und bildet eine Pyrrolidinschleife, die es als aliphatische Aminosäure klassifiziert.Beim Menschen ist es nicht essentiell, das heißt, der Körper kann es aus der nicht essentiellen Aminosäure L-Glutamat synthetisieren.Es wird von allen Codons kodiert, die mit CC beginnen (CCU, CCC, CCA und CCG).

D-Prolin ist die einzige proteinogene Aminosäure, die ein sekundäres Amin ist, da das Stickstoffatom sowohl an den α-Kohlenstoff als auch an eine Kette aus drei Kohlenstoffatomen gebunden ist, die eine Schleife bildet.

Prolin und seine Derivate werden häufig als asymmetrische Katalysatoren in Prolin-Organokatalysereaktionen verwendet.Prominente Beispiele sind die CBS-Reduktion und die Prolin-katalysierte Aldolkondensation.Beim Brauen verbinden sich prolinreiche Proteine ​​mit Polyphenolen und erzeugen eine Trübung (Trübung).D-Prolin ist ein Osmoprotektivum und wird daher in vielen biotechnologischen Anwendungen eingesetzt.Das in der Pflanzengewebekultur verwendete Wachstumsmedium kann mit Prolin ergänzt werden.Dies kann das Wachstum steigern, vielleicht weil es der Pflanze hilft, den Stress der Gewebekultur zu ertragen. Zur Rolle von Prolin bei der Stressreaktion von Pflanzen, biologische Aktivität.