Η γλουταμίνη είναι ένα μη απαραίτητο αμινοξύ που συντίθεται από τον οργανισμό και εμπλέκεται στη διαδικασία της πρωτεϊνοσύνθεσης. Η παραγωγή της γλουταμίνης ρυθμίζεται από τους σκελετικούς μύες, τους πνεύμονες και το ήπαρ.

Η γλουταμίνη συμμετέχει στη διατήρηση ενός θετικού ισοζυγίου αζώτου, ιδανική για αυτούς που ασχολούνται με την αύξηση της μυικότητας. Πιο συγκεκριμένα, η γλουταμίνη βοηθά τη μεταφορά του αζώτου προς τα μυϊκά κύτταρα, γεγονός που ισούται με αναβολική μυϊκή ανάπτυξη.

Επίσης, η γλουταμίνη ενισχύει τα ταχέως αναπτυσσόμενα κύτταρα ή αλλιώς τα λεγόμενα λεμφοκύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος, τα οποία βοηθούν τον οργανισμό να αμυνθεί έναντι όσων αναγνωρίζονται ως ξένοι εισβολείς, όπως συμβαίνει στην περίπτωση των μικροβίων.

Επί πρόσθετα, η γλουταμίνη διατηρεί την οξεοβασική ισορροπία του οργανισμού, δηλαδή τη διατήρηση του σταθερού εσωτερικού περιβάλλοντος σε ένα σώμα όσον αφορά στο pH, σε περιπτώσεις διαταραχής του από εξωτερικούς παράγοντες.

Στον εγκέφαλο, η γλουταμίνη μετατρέπεται σε γλουταμικό οξύ, το οποίο είναι απαραίτητο για την εγκεφαλική λειτουργία. Επίσης, αυξάνει την ποσότητα του γ-αμινοβουτυρικού οξέος (GABA), το οποίο είναι αναγκαίο για τη διατήρηση της φυσιολογικής λειτουργίας του εγκεφάλου και την πνευματική δραστηριότητα.

Η γλουταμίνη είναι ακόμη γνωστή για την ικανότητά της να διατηρεί ένα υγιές πεπτικό σύστημα. Η συμπληρωματική λήψη γλουταμίνης συνδέεται με την καλή λειτουργία και συντήρηση των εντερικών απορροφητικών κυττάρων (εντεροκύτταρα), διατηρώντας τη δομική ακεραιότητα των επιθηλιακών δομών της εντερικής βλεννογόνου καθώς και τη κυτταρική διαφοροποίηση.