缬氨酸是一种氨基酸，这意味着身体本身不能生产，必须通过膳食来源获得补充。它的天然食物来源包括谷物、奶制品、香菇、蘑菇、花生、大豆蛋白和肉类。另外在一些放线菌素（如缬霉素）中也存在D-缬氨酸。尽管大多数人都可以从饮食中获得足够的数量，但是缬氨酸缺乏症的案例也屡见不鲜。当缬氨酸不足时，大脑中枢功能会发生紊乱，而出现。通过解剖切片脑组织，发现有红核细胞变性现象，晚期因损害，易形成高血症，致使血中支链氨基酸减少，支链氨基酸和芳香族氨基酸的比值由正常人的3.0~3.5降至1.0~1.5，故常用缬氨酸等支链氨基酸的注射液以及酗酒和吸毒对这些器官造成的损害。此外，它也可作为加快愈合的剂。