采用经典的阳离子交换色谱分离、茚三酮柱后衍生法，对蛋白质水解液及各种游离氨基酸的组分含量进行分析。仪器基本结构同普通HPLC相似，但针对氨基酸分析进行了细节优化（例如氮气保护、惰性管路、在线脱气、洗脱梯度及柱温梯度控制等等）
通常细分为两种系统：蛋白水解分析系统（钠盐系统）和游离氨基酸分析系统（锂盐系统），利用不同浓度和pH值的柠檬酸钠或柠檬酸锂进行梯度洗脱。其中钠盐系统一次最多分析约25种氨基酸，速度较快，基线平直度好；锂盐系统一次最多分析约50种氨基酸，速度较慢，基线一般不如钠盐系统好。
分析效果：从目前已知的氨基酸分析方法比较来看，除灵敏度（即最低检测限）比HPLC柱前衍生方法稍低以外（HPLC：<0.5pmol；氨基酸分析仪：<10pmol)，其他如分离度、重现性、操作简便性、运行成本等方面，都优于其他分析方法。