Leucin (Leu, L) je jednou z dvaceti základních proteinogenních aminokyselin. Díky svému postrannímu řetězci se řadí mezi hydrofobní aminokyseliny. Patří mezi esenciální aminokyseliny a musí být proto přijímán v potravě.
Některé proteiny, které interagují s DNA, obsahují helix bohatý na leucin (každá sedmá aminokyselina), který umožňuje dimerizaci dvou podobných nebo stejných molekul díky tzv. leucinovému zipu. Pravidelným opakováním leucinu vzniká na povrchu helixu hydrofobní pás, kterým se na sebe vážou. V dimerní formě jsou pak schopné interagovat se specifickými úseky DNA a např. ovlivňovat tak jejich transkripci (transkripční faktory)