La pénicillamine (3,3-diméthylcystéine) est un acide aminé trifonctionnel contenant des groupes carboxyle, amino et sulfhydryle, analogue de la cystéine, un acide aminé naturel. En raison de la position asymétrique de son atome de carbone, la pénicillamine peut exister sous forme d'isomères D et L.