La L-histidina es un aminoácido esencial estructural, indispensable para la síntesis de proteínas globulares y fibrosas, así como para la formación de hemoglobina, proteína encargada del transporte de oxígeno. Su anillo imidazólico, capaz de aceptar y donar protones, confiere a la histidina un papel único en la estabilidad estructural de las proteínas y en la regulación del pH intracelular.

Este residuo es frecuente en sitios activos enzimáticos, donde participa en la catálisis de reacciones metabólicas, y en proteínas de unión a metales como zinc y cobre, esenciales para la actividad antioxidante y la reparación celular. Por su naturaleza anfótera, la histidina contribuye a la flexibilidad y plegamiento tridimensional de las proteínas, manteniendo su funcionalidad incluso bajo condiciones de estrés oxidativo o cambios en el microambiente celular.