L-缬氨酸是支链氨基酸(BCAA)中的一种，动物体自身不能合成，必须从日粮中摄取才能满足其营养需要，因此属于必须氨基酸。
氨基酸是蛋白合成的基本结构单位、代谢所需其他胺类的前身，是生命不可缺少的物质。目前已知氨基酸有20～30种，其中有些在人体内可以合成，称为非必需氨基酸，有些则在人体内不能合成，必需从外界补充，称为必需氨基酸，哺乳动物的细胞需要12种必需氨基酸：L-精氨酸、L-胱氨酸、L-组氨酸、L-亮氨酸、L-异亮氨酸、L-赖氨酸、L-蛋氨酸、L-苯丙氨酸、L-苏氨酸、L-色氨酸、L-酪氨酸、L-缬氨酸。
L型氨基酸比D型氨基酸容易吸收，而对D、L-蛋氨酸的吸收无差别。机体对氨基酸的运送有竞争，一种氨基酸的运送可因另一种氨基酸的存在而受到抑制。如L-缬氨酸和L-蛋氨酸会抑制对L-亮氨酸的吸收。高浓度的 (100mM) L-缬氨酸对L-蛋氨酸的吸收无影响，这是因为它可以通过另一个运送途径进行。