L-arginina to aminokwas endogenny (jest wytwarzany w organizmie), który służy do produkcji hormonu tkankowego, jakim jest tlenek azotu (NO). Nasilenie jego produkcji wpływa na przepływ krwi i średnicę naczyń krwionośnych. Dzięki zwiększeniu przepływu krwi w mięśniach za sprawą NO, trafia do nich więcej składników odżywczych (aminokwasów, glukozy, kwasów tłuszczowych kreatyny, itd.) oraz tlenu, a szkodliwe produkty przemiany materii są szybciej usuwane. Wpływa to na poprawę zdolności wysiłkowych, szczególnie w pułapie tlenowym i przyspiesza regenerację. L-arginina posiada także właściwości anaboliczne, ponieważ przekształcana jest poliamin biorących udział w syntezie białek na poziomie DNA. Wykorzystywana jest również jako substrat do produkcji agmatyny, związku zwiększającego poziom cyklicznych nukleotydów w komórkach odpowiedzialnych za generowanie impulsu siłowego włókien mięśniowych. Wspólne podawanie w dużych dawkach trzech aminokwasów L-argininy, L-ornityny i L-lizyny może zwiększać poziom hormony wzrostu (hGH) i insuliny, dzięki czemu wykazują działanie anaboliczne w stosunku do masy mięśniowej.