一碳单位是指某些氨基酸在分解代谢中产生的含有一个碳原子的基团，包括甲基、亚甲基、次甲基、羟甲基、甲酰基及亚氨甲基等。一碳单位是合成核苷酸的重要材料。在体内必须以四氢叶酸为载体。

一碳单位具有一下两个特点：1.不能在生物体内以游离形式存在；2.必须以四氢叶酸为载体。

能生成一碳单位的氨基酸有：丝氨酸、色氨酸、组氨酸、甘氨酸。另外蛋氨酸（甲硫氨酸）可通过S-腺苷甲硫氨酸（SAM）提供“活性甲基”（一碳单位），因此蛋氨酸也可生成一碳单位。

一碳单位的主要生理功能是作为嘌呤和嘧啶的合成原料，是氨基酸和核苷酸联系的纽带。所以一碳单位缺乏时对代谢较强的组织影响较大，例如：导致巨幼红细胞贫血（巨幼性贫血）。

是含一个碳原子的基团，如甲基(-CH3)、羟甲基(-CH2OH)、甲酰基(-CHO)、亚氨甲基(-CH=NH)、甲烯基(-CH2-)、甲炔基(-CH=)。它们不能独立存在，必须以四氢叶酸为载体，从一碳单位的供体转移给一碳单位的受体，使后者增加一个碳原子。丝氨酸、甘氨酸、色氨酸和组氨酸在代谢过程中可生成一碳单位，作为供体，主要用于嘌呤核苷酸从头合成、脱氧尿苷酸5位甲基化合成胸苷酸以及同型半胱氨酸甲基化再生蛋氨酸。