脯氨酸如此重要的原因之一是因为它与氨基酸甘氨酸一起是胶原蛋白合成中涉及的主要氨基酸。运作方式如下：
脯氨酸被转化为羟赖氨酸和羟脯氨酸以帮助形成胶原蛋白，胶原蛋白是人体中发现的丰富的蛋白质，是形成结缔组织的主要成分。胶原蛋白由较小的支链氨基酸组成。它是通过将氨基酸分支（主要是甘氨酸，脯氨酸，羟脯氨酸和精氨酸类型）连接并缠绕在一起而形成的，这些氨基酸在一起会形成形成组织的更长的胶原纤维。脯氨酸约占胶原蛋白的15％，脯氨酸，甘氨酸和羟脯氨酸的总和占胶原蛋白总氨基酸含量的50％以上。 多亏脯氨酸，我们的身体才能生成足够的胶原蛋白来支持我们的整体健康，因为胶原蛋白几乎遍布人体的各个部位，包括肌肉，牙齿，皮肤，骨骼，器官，关节等。形成胶原蛋白的氨基酸对人体的不同部位具有特定的益处。例如，脯氨酸对皮肤健康和伤口愈合特别有益（除了具有许多其他好处），而甘氨酸可以帮助促进睡眠，平衡血糖和修复肌腱。