亮氨酸可作为营养增补剂、调味增香剂。 可配制氨基酸输液及综合氨基酸制剂，降血糖剂，植物生长促进剂。

亮氨酸的作用包括与异亮氨酸和缬氨酸一起合作修复肌肉，控制血糖，并给身体组织提供能量。它还提高生长激素的产量，并帮助燃烧内脏脂肪，这些脂肪由于处于身体内部，仅通过节食和锻炼难以对它们产生有效作用。

亮氨酸，异亮氨酸和缬氨酸都是支链氨基酸，它们有助于促进训练后的肌肉恢复。其中亮氨酸是的一种支链氨基酸，可以有效防止肌肉损失，因为它能够更快的分解转化为葡萄糖。增加葡萄糖可以防止肌肉组织受损，因此它特别适合健美运动员。白氨酸还促进骨骼，皮肤，以及受损肌肉组织的愈合，医生通常建议手采取亮氨酸补充剂。