了解碱性氨基酸带正电的原因，需要从氨基酸的结构和生理环境中的pH值变化来分析。碱性氨基酸，如赖氨酸、精氨酸和组氨酸，它们之所以在生理pH（约7.4）条件下带正电，主要是因为它们含有至少一个可解离的碱性氨基酸侧链基团，这些基团在生理pH下会失去一个或多个质子（H+），从而带正电荷。
以精氨酸为例，它的侧链含有一个胍基（guanidino group），这个基团在生理pH下几乎完全质子化，带有一个正电荷。同理，赖氨酸的侧链含有一个ε-氨基，这个氨基在生理pH下也会失去质子，带正电荷。组氨酸的侧链含有一个咪唑基，这个基团在生理pH下也倾向于失去一个质子，带正电荷。
这些碱性氨基酸的侧链基团在生理pH下失去质子的能力，使得它们在生理环境中带正电。这种带正电荷的特性使得碱性氨基酸在蛋白质的三维结构中常常位于蛋白质表面的疏水环境中，或者参与与其他带负电荷分子的相互作用，如与酸性氨基酸的侧链或带负电荷的分子（如DNA、RNA）的结合。这种电荷特性对于蛋白质的功能、结构稳定性以及与其他生物分子的相互作用都起着至关重要的作用。