亮氨酸是三种支链氨基酸之一，并且有时被称为“主要”氨基酸，因为BCAAs（肌肉构建）受欢迎的益处主要是由于亮氨酸。它是被称为mTOR的蛋白质的激活剂，其然后通过S6K诱导肌肉蛋白质合成；另外两种BCAAs也可能激活mTOR，但这样做比其弱得多。其代谢物HMB在诱导肌肉蛋白质合成方面也比它弱，尽管在保持瘦体重分解方面更有效。

 

　　亮氨酸通过其代谢物KIC能够诱导胰腺分泌胰岛素，并且这种胰岛素释放被其他两种BCAAs和两种类似的分支氨基酸（正缬氨酸和正亮氨酸）所抑制。10mM的效力约为葡萄糖的73％。一般而言，在诱导胰岛素分泌方面与葡萄糖相加或协同作用。尽管它和育亨宾具有相当的效力，但由于具有重叠机制，它们不具有可加性。

 

　　亮氨酸的这种合成代谢作用似乎比肝脏（肝脏）组织更有利于骨骼肌，并且似乎通过体育锻炼（肌肉收缩）增加，一些研究表明，将其预加载到锻炼比其他时间更有效（急剧增加蛋白质合成）。这种肌肉保存效应已经在以肌肉为特征的疾病状态中被注意到，如败血症、烧伤和创伤。在这些情况下，益处似乎与剂量有关。

 

　　肌肉减少症的特征在于伴随衰老发生的骨骼肌质量蛋白质含量的减少和骨骼肌脂肪含量的增加，导致肌肉减少症发生的原因之一是由于细胞衰老引起的肌肉保存效应的代谢反应降低。这种效应可以部分地通过向含蛋白质的食物中加入本物质来抵消。同时被认为是乳制品蛋白质在寿命上的健康益处的基础，它们独立地被证明可以促进健康并降低老鼠过早死亡的风险。从体外消耗富含乳制品的饮食的患者中提取的血清可以刺激SIRT1活性13％（脂肪）和43％（肌肉组织），这表明其生物合理性。