La cystéine est un acide aminé soufré. Sa présence dans des protéines est très importante, notamment parce qu'elle forme des ponts disulfures. Elle est un précurseur de la tyramine (4-hydroxy-phénéthylamine, para-tyramine, p-tyramine). La tyramine peut libérer des monoamines stockées, telles que la dopamine, la nopépinéphrine, et l'adrénaline. La déficience en tyramine peut créer l’état de dépression et la migraine. Certaines études suggèrent la mesure de la tyramine conjuguée comme marqueur de la dépression unipolaire.

La cystéine participe à la production du glutathion, un antioxydant majeur qui neutralise les radicaux libres. Elle est le précurseur de la méthionine qui est à son tour le précurseur de la L-glutamyltaurine. Ce dernier empêche la dérégulation du magnésium.