白色结晶或结晶性粉末， 微臭， 味酸，易溶于水、氨水、乙酸、微溶于乙醇、丙酮、乙酸乙酯、苯、二硫化碳、四氯化碳。 对酸稳定， 而在中性或微碱性溶液中易被空气氧化成胱氨酸， 微量铁及重金属离子可促进氧化。 其盐酸盐较稳定， 故一般都制成盐酸盐。
L-半胱氨酸是含硫非必需氨基酸。 在生物体内， 由甲硫氨酸的硫原子置换丝氨酸的羟基氧原子并经膀硫醚而合成。 L-半胱氨酸可生成谷膀甘肽， 参与细胞的还原过程和肝脏内的磷脂代谢， 能保护肝细胞不受损害， 并能刺激造血机能， 增加白细胞、促进皮肤损害的修复。
其mp为175℃, 分解温度175℃， 等电点5.07, [α]²⁵_D-16.5 (H2O), [α]²⁵_D+6.5 (5mol/L, HCl)。

白色结晶或结晶状粉末；易潮解，能被空气中氧气缓慢氧化；溶于水、乙醇、丙酮、冰乙酸和氨水，水溶液呈酸性；分解点为175-178°；比旋光度[α]²⁵_D+5.0°(0.5-2mg/ml，5mol/L HCl)；LD₅₀(小鼠，腹腔) 1250 mg/kg。

生物化学品: 氨基酸类: 中性氨基酸

生物化学品: 生化试剂: 氨基酸及其衍生物

用于治疗放射性药物中毒、重金属中毒、中毒性肝炎、血清病等， 并能预防肝坏死症。
用作化妆品的烫发精、防晒霜、生发香水、养发精中的组分； 可用作食品添加剂， 防止维生素C氧化及变色；用于面包中促进谷蛋白质形成及发酵、出模等。

用于生化研究，用作测定溶血素的还原剂，医药上用作解毒剂。

以L-胱氨酸为原料，在盐酸介质中用氯化亚锡还原，然后结晶精制而得。

方法一、水解-电解法
以猪毛、头发为原料经水解、调胱氨酸等电点分离出胱氨酸， 再电解还原胱氨酸， 制得半胱氨酸。
水解分离出胱氨酸
猪毛、头发[HCl, 117℃, 7h]→[酸水解]水解液[NaOH, pH4.8]→[中和]L-胱氨酸（粗品）
电解还原 在两个分开的池子中， 一个池子内灌入1mol/L 的HCl插入墨棒， 接电源正极， 此池为阳极， 另一池内灌入胱氨酸的盐酸溶液 （胱氨酸：浓HCl:水=1：1：4），插入铅板， 接电源负极， 此池为阴极。 在两池之间加盐桥连接。 接通电源调节电流5A，进行电解， 约6-7h 电解完成。 取电解液少许滴加吡啶， 无浑浊表明电解完成。
L-胱氨酸[HCl]→[电解还原]L-半胱氨酸盐酸盐 [脱色、浓缩、结晶]→L-半胱氨酸盐酸盐结晶
脱色、浓缩、结晶 电解完成后， 切断电源， 按投料量加入10g/L(1%)活性炭， 加热至70℃, 保温半小时。 过滤取滤液。 并将其减压浓缩至有结晶为止， 搅拌使结晶完全析出， 过滤取结晶， 用95%乙醇洗涤， 于60℃以下真空干燥， 即得无结晶水的L-半胱氨酸盐酸盐。
方法二、酶法
DL-2-氨基二氢噻唑啉-4-羧酸(DL-ATC)酶水解法
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含量不少于99.0%；比旋光度[α]²⁵_D+5.7°-+6.8°；水分8.0%- 12.0%，灼烧残渣(以SO^2-₄计)小于0.4%，氯化物(以Cl计)含量19.8%-20.8%，硫酸盐(以SO^2-₄计)含量小于0.03%，As含量小于0.00015%，铁含量(Fe)小于0.003%，重金属含量(以Pb计)小于0.0015%，水溶解性试验、纸层析合格。