由于L-异亮氨酸不能在人体内合成，所以它是人体氨基酸，与L-亮氨酸、L-缬氨酸统称为支链氨基酸，因其特殊的结构和功能，在人体生命代谢中具有重要作用。

可强化各种食品，如小麦粉，麦谷蛋白，花生粉，马铃薯等所含异亮氨酸为限制氨基酸，宜予强化。尚可与基他氨基酸共于氨基酸制剂及氨基酸输液。

为白色结晶或结晶性粉末，无臭，味微苦。mp284℃（分解），168-170℃升华。在水中的溶解度为4.12%，极难溶于乙醇和乙醚，[α]25D+39.5(C=0.5-2.0g/ml,5mol/LHCl),[α]25D+12.4(C=0.5-2.0g/ml,H2O)，等电点pI为6.02。