hlavní složkou bílkoviny fibroinu. Ve fosfoproteinech může být jeho hydroxylová skupina esterifikována zbytkem kyseliny fosforečné. Na postranní řetězec serinu může být v proteinech O-glykosidovou vazbou navázán oligosacharidový řetězec (O-glykoproteiny). Může být syntetizován vratnou reakcí z aminokyseliny glycinu (přenos hydroxymethylové skupiny pomocí tetrahydrofolátu) nebo z 3-fosfoglycerátu (meziprodukt glykolysy). Serin je součástí aktivního centra některých proteolytických enzymů (tzv. serinových proteas, např. trypsin, chymotrypsin, elastasa, thrombin, plasmin), ale také např. lipas. Tvoří polární část některých fosfatidů (fosfatidylserin).