L-карнитинът е нискомолекулярно азотсъдържащо съединение (производно на гама-амино-бета-оксимаслената киселина), което се отнася към биогенните, витаминоподобни вещества. В организма той се синтезира от аминокиселините лизин и метионин при достатъчно постъпление на желязо, витамин С, Р, В6. Играе важна роля в преноса на висши мастни киселини в митохондриите, където се осъществява окислението им, с образуването на Аденозин трифосфат. Притежава съхраняващ ефект по отношение на белтъчините (предотвратява използването на аминокиселини за енергийни нужди). Затова дефицитът на L-карнитин води до нарушаване на липидната и белтъчината обмяна. L-карнитинът е необходим за поддържането на оптималното физиологично състояние и нормалната функция на мускулите (неговото съдържание в мускулната тъкан е около 20-50 мг.), участва в процесите на енергоосигуряване на мускулната тъкан и особено на сърдечния мускул. Той е ефективен при сърдечна недостатъчност, стенокардии, аритмии, спомага за повишаване на възможността за физически натоварвания, както при болни, така и при здрави хора, включително и при спортисти.

L-карнитинът благоприятства понижаването на нивото на холестерола и триглицеридите в кръвния серум, нормализира обмяната на липидите в черния дроб. Следователно той потиска развитието на атеросклерозата, оптимизира обмяната на веществата и подобрява функцията на черния дроб. Това има голямо значение за хора, страдащи от алкохолизъм, захарен диабет, тъй като при тези заболявания неговото ниво в тъканите е понижено. Аминокиселината нормализира дейността на централната нервна система, притежава антидепресантен ефект и подобрява паметта. Освен това тя е необходима за функционирането на репродуктивната система при мъжете като увеличава количеството и подвижността на сперматозоидите.

В спортната практика L-карнитин се използва за повишаване на работоспособността на организма, подобряване на сърдечната функция, намаляване на подкожните мазнини, увеличаване на мускулната маса и по-бързо възстановяване на организма след тренировки. На средностатистическият билдър са необходими около 5 грама от аминокиселината, а предозирането може да доведе до гадене и други стомашни проблеми.
Най-добри източници на карнитин са телешкото месо, черния дроб, свинското и някои плодове и зеленчуци.