※ Cys的側鏈有一個非�；钴S的反應性巰基。此基團中的的氫原子可很容易地被自由基和其他基團取代，因而易與其他分子形成共價鍵。
※ 二硫鍵是許多蛋白質三維結構中的重要組成部分。二硫橋鍵可降低肽的彈性、增加剛度，并減少潛在構象的數(shù)量。這樣的構象限制對生物活性和結構穩(wěn)定性來說是至關重要的。它的替換對蛋白質的整體結構來說將可能是戲劇性的。
※ 疏水性氨基酸如Leu、Ile、Val是螺旋的穩(wěn)定劑。因為即使半胱氨酸沒有形成二硫鍵也可以使α螺旋穩(wěn)定。即如果所有的半胱氨酸殘基處于還原態(tài)（-SH，攜帶自由巰基），高百分比的螺旋片段將有可能。
※ 半胱氨酸形成的二硫鍵對三級結構的穩(wěn)定來說是持久的。在大多數(shù)情況下，鍵間的S-S橋對形成四級結構是必須的。有時形成二硫鍵的半胱氨酸殘基在一*級結構中相距甚遠。
※ 二硫鍵的拓撲是分析蛋白質一級結構同源性的基礎。位于同源蛋白的半胱氨酸殘基是非常保守的。僅色氨酸在統(tǒng)計學上比半胱氨酸更為保守。
※ 半胱氨酸位于巰基酶催化部位的中心。半胱氨酸可直接與底物形成酰基中間體。還原形態(tài)作為“巰基緩沖器”維持著蛋白中的半胱氨酸處于還原態(tài)。在低的pH值時，平衡偏向還原態(tài)，-SH形式，而在堿性環(huán)境下，-SH更傾向于被氧化，形成-SR，而 R是除氫原子外的任何物質。
※ 半胱氨酸也可作為解毒性與過氧化氫和有機過氧化物反應。
