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一般来说，小麦子粒中有17种以上氨基酸，包括天门冬氨酸、脯氨酸、丝氨酸、谷氨酸、甘氨酸、丙氨酸、精氨酸、组氨酸、酪氨酸、蛋氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸、缬氨酸、苏氨酸、色氨酸等，其中后8种为人体自身不能合成的必需氨基酸，其余为非必需氨基酸。大量试验分析表明，小麦蛋白质中的氨基酸含量很不平衡，极差可达数十倍，其中以谷氨酸含量最多，而必需氨基酸中的赖氨酸含量很少但又非常重要，被称之为第一限制性氨基酸。一般认为必需氨基酸含量的多少是小麦营养品质的重要指标。
很多试验结果表明，不同施氮量处理不仅影响子粒蛋白质及其组分的含量，同样也明显影响到蛋白质中氨基酸组成，特别是对必需氨基酸含量有显著影响。在每666.7米2追施纯氮0～12千克范围内，子粒中各种必需氨基酸含量均随施氮量的增加而提高。其中每增加1千克纯氮，赖氨酸、苏氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸的相对含量分别提高2.20%、3.30%、4.10%、3.99%和4.78%，并且与蛋白质含量呈正相关。说明施氮对提高子粒蛋白质中必需氨基酸含量有明显效果。此外，施氮对多数非必需氨基酸含量也有正向调节效应。