L-Carnitin ist ein Nährstoff. Täglich produziert der Organismus etwa 16 Milligramm L-Carnitin. Als Hilfsstoffe bei dieser Synthese werden die Wirkstoffe Vitamin C, Vitamin B6, Vitamin B12, Niacin, Folsäure, Eisen sowie verschiedene Enzyme benötigt. Ein Mangel eines einzigen dieser Stoffe kann zu einer eingeschränkten Produktion führen. Zusätzlich nimmt der Mensch L-Carnitin mit der Nahrung auf.

Die am längsten bekannte Funktion von L-Carnitin ist seine besondere Rolle im Fettstoffwechsel. Um aus Fetten Energie gewinnen zu können, müssen die Fettsäuren in die Mitochondrien transportiert werden. Diese Organellen im Inneren der Zelle können auch als "Kraftwerke der Zelle" bezeichnet werden. Hier werden die Fettsäuren über die ß-Oxidation abgebaut, wobei Energie entsteht. Langkettige Fettsäuren können jedoch die Hülle der Mitochondrien nicht allein durchdringen. Sie brauchen hierfür einen "Träger". Diese Rolle übernimmt L-Carnitin: Es heftet sich an die Fettsäuren und schleust sie in die Mitochondrien. L-Carnitin ist daher eine Schlüsselsubstanz für die Fettverbrennung.

Das Herz bezieht über 70% seiner Energie aus der Fettverbrennung. L-Carnitin spielt eine entscheidende Rolle im Fettstoffwechsel. Es ist wissenschaftlich nachgewiesen, dass die Gabe höherer Dosierungen von L-Carnitin sich positiv auf die Gesunderhaltung der Herzens wirken.

Bei sportlich aktiven Menschen wirkt L-Carnitin wie ein Trainingsprogramm von innen: Sportliche Belastungen werden besser und länger verkraftet, Muskelkater gemildert und der Spaß an sportlichen Aktivitäten durch verbesserte Leistungsfähigkeit erhöht.

Carnitin spielt eine entscheidende Rolle im Fettstoffwechsel. Alle Organe mit hohem Stoffumsatz, die ihre Energie zum Teil aus Fettverbrennung gewinnen, haben hohe Konzentrationen an Carnitin. Der Gesamtbestand an Carnitin im Organismus beträgt etwa 20 g, wobei über 99% davon auf Muskel, Herz, Leber und Niere entfallen.

Fettsäuren werden für ihren Abbau im Cytosol aktiviert, der Ort ihres Abbaus sind jedoch die Mitochondrien. Carnitin dient als Transportmolekül für Fettsäuren durch die innere Mitochondrienmembran und ermöglicht so erst die Fettverbrennung. Erst seit relativ kurzer Zeit ist die positive Wirkung des Carnitin auf das Immunsystem bekannt geworden. Carnitin wirkt selbst in geringen Konzentrationen über Membraneffekte stimulierend auf T- und B-Lymphozyten.

Carnitin kann vom Körper selbst hergestellt werden und ist daher kein eigentliches Vitamin. Eine ausreichende Versorgung durch die körpereigene Synthese ist aber nicht immer sichergestellt. Zum endogenen Aufbau von Carnitin werden die Aminosäuren Methionin und Lysin, ferner Eisen und die Vitamine C, B6 und Niacin benötigt.