白色结晶体或结晶粉末，有酸味，微溶于水，不溶于乙醇和 瓜氨酸是从鸟氨酸及胺基甲酰磷酸盐在尿素循环中生成，或是透过一氧化氮合酶（NOS）催化生成精氨酸的副产物。
当瓜氨酸仍然是胺基酸时，由于它不是为DNA而编码，所以是不会在蛋白质生物合成中嵌入蛋白质内，不过仍然有部份蛋白质含有瓜氨酸。这些瓜氨酸是由胜肽精胺酸亚氨酶（PAD）所产生，在瓜氨化的过程中将精氨酸转化为瓜氨酸。一般含有瓜氨酸的蛋白质包括有人脑髓鞘碱性蛋白（MBP）、聚角蛋白微丝蛋白及一些组蛋白。如纤维素及波形蛋白能从细胞死亡及组织发炎中被瓜氨化。
科学家发现，在吃西瓜的过程中，瓜氨酸通过特定酶转变成精氨酸。精氨酸是一种对心脏和循环系统有奇效的氨基酸，它能确保系统运行良好。帕蒂尔说瓜氨酸和精氨酸的关系有助于心脏和系统健康发展，通过试验或许能证明这种关系对肥胖病和2型糖尿病患者有好处。精氨酸增加了血液中一氧化氮的数量，这种物质能缓解血管压力(伟哥具有相同效果)，治疗勃起功能紊乱，或许还能预防勃起问题。虽然有很多心理和生理问题可以引起阳痿，但一氧化氮对那些需要增加血流的人有所帮助，这或许还有助于治疗心绞痛、高血压和其他心血管疾病。帕蒂尔说西瓜或许没有伟哥有效，但是它确实可以缓解血管压力，更重要的是，它没有任何药物副作用。
