小肽的理化性質與氨基酸類似。許多小肽已經結晶。晶體的熔點很高，說明是離子晶體，在水溶液中以偶極離子存在。肽鍵的亞氨基不解離，所以肽的酸堿性取決于肽的末端氨基、羧基和側鏈上的基團。在長肽或蛋白質中，可解離的基團主要是側鏈上的。肽中末端羧基的pK’比自由氨基酸的稍大，而末端氨基的pK’則稍小。側鏈基團變化不大。
肽的滴定曲線和氨基酸的很相似。肽的等電點也可以根據它的pK’值確定。
一般小肽的旋光度等于各個氨基酸旋光度的總和，但較大的肽或蛋白質的旋光度不等于其組成氨基酸的旋光度的簡單加和。
肽的化學性質和氨基酸一樣，但有一些特殊的反應，如雙縮脲反應。一般含有兩個或兩個以上肽鍵的化合物都能與CuSO4堿性溶液發生雙縮脲反應而生成紫紅色或藍紫色的復合物。利用這個反應可以測定蛋白質的含量。