蛋白质是构成人体组织的基本物质，胎儿、胎盘、母血、子宫等组织主要由蛋白质组成。妊娠期间母体需要大量蛋白质，如足月妊娠时胎儿、胎盘、羊水约含蛋白质500g，母血的血红蛋白、血浆蛋白、子宫及乳房所增加的蛋白质约500g，故母体内蛋白质合成增加而分解也旺盛，但总体上是合成大于分解，呈正氮平衡。母体内氮的储存，不仅仅是供给胎儿发育、子宫及乳腺增大所用，而且也为分娩消耗及产后乳汁分泌作好准备。
氨基酸是蛋白质的基本组成单位，孕妇氨基酸代谢与胎儿蛋白质的合成密切相关。胎早期胎儿肝、肾及脑等重要脏器含水量较大，蛋白质含量少，蛋白质合成速度较慢，因此母体氨基酸代谢变化不显著，随着妊娠月份不断进展，到3-4个月时，胎儿肝合成蛋白质、酶的种类增多，到妊娠末期肾、脑等重要脏器迅速发育，大量合成与蓄积蛋白质，因此胎儿摄取母血氨基酸速度加快。此时母体氨基酸代谢的主要特点反映在血浆氨基酸水平变化上是：除丙氨酸外，空腹血氨基酸基础值下降，蛋白质餐后的高氨基酸血症不能持久，常迅速地下降，说明母血中的氨基酸被胎儿大量摄取，但由于胎儿在不同的发育期合成不同的器官蛋白质，所需氨基酸种类与数量因而有些区别，故母血在不同的妊娠期通过胎盘输送给胎儿的氨基酸无论种类和数量均有不同。例如妊娠3-4个月胎肝合成旺盛期，母体供应较多的谷氨酸、半胱氨酸用于胎肝蛋白的合成，到妊娠7-8个月后胎儿摄取母血中的酪氨酸、脯氨酸、丝氨酸、蛋氨酸等。若妊娠期蛋白质、热量供应不足或供应蛋白质的必需氨基酸种类不全，孕妇就分解肌肉、内脏蛋白质以维持胎儿对氨基酸的需要。若母体分解自身蛋白质仍不能满足胎儿的需要，则会发生宫内胎儿生长迟缓，如胎儿低体重，脑组织核酸及蛋白质含量低下。因此孕妇处于负氮平衡，对孕妇及胎儿健康都仍为不利。
妊娠时孕妇血浆游离氨基酸浓度低于胎儿血浆氨基酸浓度，而胎儿血浆氨基酸浓度又低于胎盘内游离氨基酸浓度，这是因为胎儿体内蛋白质合成十分旺盛，他一方面从母血中大量地摄取氨基酸，同时自身又合成非必需氨基酸，造成胎儿血浆氨基酸浓度反而高于母血。氨基酸从母血进入胎盘的机制类似于小肠粘膜细胞、肾小管上皮细胞转运氨基酸的过程，而位于胎盘滋养叶外层合体细胞膜上的氨基酸载体能将氨基酸逆浓度差从母体携带到胎盘，然后释放到胎儿血液内。另外胎盘内还存在有活性较强的γ-谷氨酰转肽酶（γ-glulamyl-transpeptidase，γ-GT）和谷氨酰胺合成酶。γ-GT在谷胱甘肽协助下能将氨基酸从母血转移到胎盘合体细胞内。谷氨酰胺合成酶能将不易通过胎盘的谷氨酸转变成容易通过胎盘的谷氨酰胺，协助谷氨酸向胎盘转运，便于被胎儿利用。
多数孕妇尿氨基酸排出增加，出现氨基酸尿。妊娠期肾小管对肾小球滤过的氨基酸重吸收率下降，其中以组氨酸、苏氨酸、丝氨酸及丙氨酸排泄最多，到临产前为未孕时的3-5倍。其次以赖氨酸、半胱氨酸、牛磺酸、苯丙氨酸、亮氨酸及酪氨酸排泄量也增加，但它们不持续到孕末期，其它氨基酸尿排泄量变化不显著。
妊娠期随着机体多系统的变化，孕妇血容量增加，血液中多种蛋白质成分均发生了一系列变化，如血浆蛋白降低、多种凝血因子含量明显增加，纤溶系统的成分也改变，血液处于高凝及纤溶系统活性降低的状态，并出现妊娠相关性蛋白质，有关的详细内容见本章第三节。
