羥脯氨酸是脯氨酸羥化后的產物，為3-羥基脯氨酸（3Hyp）或4-羥基脯氨酸（4Hyp）。膠原中約50%的脯氨酸被羥基化成為4Hyp和少量3Hyp。也存在于彈性蛋白、牙齒琺瑯、補體C1和伸展蛋白中。在天然蛋白質中尚未發現D-羥脯氨酸。

羥脯氨酸作為亞氨基酸之一，通常在第四位上帶有羥基，但有時也在第3位上。由于有兩個不對稱的碳原子，所以有4種立體異構體。在動物膠和骨膠原中含有L-羥脯氨酸。自然界中不存在D-羥脯酸。L-別羥脯氨酸是從鬼筆鵝膏（Amanita Phalloides）中得到的有毒的多肽鬼筆環肽（phalloidine）的組成成分。一般的蛋白質不存在這種氨基酸。在自然界的羥脯氨酸的甲基衍生物中有左旋水蘇堿（betonicine）、右旋水蘇堿（turicine）〔這些都存在于林生水蘇（Stachyssilvatica）和藥水蘇（betonica，officinalis）的葉和莖中〕和γ-羥古液酸（γ-hydroxyhygric acid）存在于巴豆屬的 Croton gubonga的皮中。在生物體內羥脯氨酸是由脯氨酸合成的，但不是以游離狀態，而是在肽鏈中被羥基化。它的分解作用類似脯氨酸，但以帶著羥基的狀態進行，所以成為4-羥基谷氨酸。

生產方法：由明膠、骨膠、干酪素、大豆表皮等蛋白質，用鹽酸水解，用亞硝化法提取亞氨酸后經樹脂層析后精制、結晶而成。得率約7.0%。

用途：增味劑；營養強化劑。香味料。主要用于果汁、清涼飲料、營養飲料等；用作生化試劑 。