肉碱的优秀品质、良好的药用价值同样也引起了运动生理学家们研究的兴趣，由于L—肉碱是脂肪代谢过程中的一种关键物质，与氨基酸有许多相似之处，有科学家按其属性将它放于氨基酸一类。但它又不是严格意义上的氨基酸(在蛋白质合成中它并非作为神经传递素)，它在体内的作用是促进长链的脂肪酸转运到细胞内线粒体中氧化分解。可以说肉碱是转运脂肪酸的载体。在长时间大强度有氧运动中，可减少蛋白质代谢时转化为能量的消耗。从而起到节约蛋白质的作用，同时还参与体内过量积累的生理酰基运输与排出，消除了体内因过量积累酰基而导致的代谢毒性，从而促进蛋白质在体内积累。它帮助体内贮藏的脂肪释放，提高脂肪的氧化速率，减少糖原的消耗，提高身体的能量水平，同时也延缓了疲劳。目前己普遍应用于大众减肥、竞技运动员减脂抗疲劳，取得了明显的效果。

     1984年明确了左卡尼汀是一种很重要的营养剂，被认为是机体必需的营养物质。现有文献表明，L-肉碱对于动物的生长发育、繁殖、健康是极其重要的。它具有促进脂肪酸的β-氧化，降低血清胆固醇及甘油三酯的含量，提高机体耐受力等重要生理功能。