Selenocysteina (Sec) – organiczny związek chemiczny z grupy aminokwasów. Ma budowę podobną do cysteiny, ale w miejsce atomu siarki cysteiny obecny jest w niej atom selenu. Jest obecna w licznych białkach enzymatycznych. Razem z pirolizyną są określane jako 21 i 22 aminokwas białkowy . Białka zawierające przynajmniej jedną resztę selenocysteinową to selenoproteiny.
Selenocysteina w przeciwieństwie do zwykłych aminokwasów nie ma przypisanego kodonu w ludzkim DNA. Reszta selenocysteinowa powstaje przez modyfikację seryny związanej z cząsteczką tRNA i włączana jest do białek kotranslacyjnie. Selenocysteina kodowana przez kodon UGA mRNA, selenoprotein jest 21. UGA zazwyczaj jest kodonem stop; dekodowanie UGA ażeby oznaczał Sec, a nie sygnał terminacji translacji wymaga specyficznej struktury drugorzędowej mRNA selenoprotein: elementu insercyjnego o charakterze stem-loop w obrębie 3'UTR, uwarunkowanego tak zwanymi sekwencjami insercyjnymi Sec lub elementami SECIS, oraz kilku czynników trans i specjalnego tRNA z antykodonem komplementarnym do UGA. tRNA jest najpierw aminoacylowany seryną, która dostarcza węglowego szkieletu dla selenocysteiny. Ten specjalny transportujący RNA oznaczany jest także tRNA[Ser]Sec.