硫辛酸以闭环二硫化物形式和开链还原形式两种结构混合物存在,这两种形式通过氧化-还原循环相互转换,像生物素一样,硫辛酸事实上常常不游离存在,而是以其羧基同酶分子(如二氢硫辛酸乙酰转移酶)中赖氨酸残基的ε-NH2基以酰胺键共价结合(结构上与生物胞素十分相似)。催化形成硫辛酰胺键的酶需要ATP,并且作为反应产物产生硫辛酰胺-酶偶联物、AMP和焦磷酸。硫辛酸1951年被L. J. Reed等分离成晶体。因是一种含硫的脂肪酸,故有人将其归属于脂溶性维生素。但由于在体内代谢中与TPP、NAD+等辅酶一起参加生化反应,因此,根据结构与功能的统一性,也有人将其归入B族维生素。硫辛酸是既具水溶性(微溶)又具脂溶性的淡黄色晶体,外消旋硫辛酸熔点在60~61℃,沸点为160~165℃。