缬氨酸是一种支链氨基酸，它与异亮氨酸和白氨酸一起合作，促进人体正常发育，修复组织，调节血糖，并给身体提供能量。有刺激中枢神经系统作用，保持适当心理功能也需要它。
在高强度体力活动期间，通过给肌肉补充产生能量的葡萄糖，帮助预防肌肉分解。还协助清除肝脏内有潜在毒性的氮，并能在需要时将氮转移到其它组织。还帮助治疗肝脏和胆囊疾病，以及酗酒和药物滥用给这些器官造成的损伤。此外，甚至还能逆转肝性脑病，或与乙醇有关的脑损伤。
缬氨酸是一种必需氨基酸，意味着不能由人体自己产生，只能通过饮食摄取。肉类，乳制品，蘑菇，花生和大豆是富含缬氨酸的食物来源。虽然大多数人能从饮食获取足够的缬氨酸，但仍然有人会短缺这种氨基酸。
枫糖尿症是一种由于身体无力代谢亮氨酸，异亮氨酸和缬氨酸导致的疾病。该病的名字也是因为患者尿液有枫蜜味而得。缺乏还会影响覆盖神经的髓磷脂，并导致神经退行性疾病。
运动量大，遵循低蛋白饮食，或努力锻炼肌肉块的人应考虑缬氨酸保健品。有单独的补充剂形式，但应与异亮氨酸和白氨酸这两种支链氨基酸一起服用。理想的搭配比例是亮氨酸和缬氨酸各两毫克，异亮氨酸1毫克。此外还有提供这三种氨基酸的混合型保健品，使用更方便。
摄入缬氨酸太多容易导致皮肤被蚂蚁爬的感觉，甚至幻觉。饮食包含太多缬氨酸会干扰肝脏和肾脏功能，并增加体内的氨数量。此外，肝脏或肾脏功能受损的人未经医生同意不要服用异亮氨酸，因为这种氨基酸太多会使病情恶化。
在畜禽生产中的合理添加利用，仍需要在以下几个方面进一步的研究和探讨：①生产工艺的改进与增效。目前来看，已经达到工业化生产，但由于生产工艺等限制，导致市场价格较高，无形中增加了饲料造价成本；②进一步深入研究缬氨酸的营养代谢规律及生理作用机制，为合理利用提供科学的试验依据；③探明缬氨酸与日粮中其他营养成分，动物体内激素之间相互关系；④在畜禽各个生长阶段，饲粮中所需缬氨酸适宜的添加量及其添加效果，以及在确定水平下其他营养物质的浓度或水平。
