L-Glutamin gehört zur Gruppe der nicht-essentiellen Aminosäuren, da sie der menschliche Körper selbst herstellen kann. Glutamin macht mehr als 50% aller in den Muskeln enthaltenen freien Aminosäuren aus und ist somit eine der wichtigsten Aminosäuren für Sportler. 

Die Aminosäure ist proteinogen, d.h. sie wirkt bei der Herstellung eiweißartiger Stoffe mit. Glutamin fördert die Wassereinlagerung in den Zellen unter hoher Belastung; das Resultat ist ein größeres Zellvolumen, was den Körper zu einer verstärkten Protein- und Glykogenbildung veranlasst, um die Leistung der Muskelzellen zu steigern. Außerdem verbessert Glutamin die Regeneration im Schlaf und fördert die Resorptionsfähigkeit des Darms; auch die Zellen des Immunsystems sind auf die Versorgung mit Glutamin angewiesen.

Durch seine Beteiligung an der Bildung des Antioxidans Glutathion hat L-Glutamin Einfluss auf den Zellschutz; auch der Stoffwechsel wird von der Aminosäure beeinflusst, weil die sie den Säure-Base-Haushalt reguliert.

Der Körper produziert Glutamin zwar selbst, jedoch kann bei intensivem Ausdauer- und Krafttraining ein höherer Glutamin-Bedarf entstehen. Durch einen Glutaminmangel geht dem Körper wertvoller Stickstoff verloren, was zu einer negativen Stickstoffbilanz führen kann - hier ist eine Supplementierung sinnvoll.