Aminokwas warunkowo niezbędny, który stanowi 65% wszystkich wolnych aminokwasów w mięśniach. Jest przede wszystkim magazynem organicznego azotu i reguluje gospodarkę kwasowo-zasadową, która może ulec zachwianiu w czasie treningu i długich przerw między posiłkami. Aby zapobiec temu procesowi, glutamina pobierana jest z tkanki mięśniowej, co prowadzi do obniżenia jej masy. Z tego powodu istotne jest zapobieganie niedoborom glutaminy poprzez stosowanie suplementów lub większe spożycie białka, np. bogatego w nią białka serwatkowego. Wpływa także na zwiększenie tempa przyrostu masy mięśniowej. Przy niedoborze węglowodanów wykorzystywana jest do produkcji glukozy dla szybko dzielących się komórek (np. limfocytów, erytrocytów i komórek nabłonka jelit) oraz mózgu. Mimo przemiany w glukozę, nie wymaga uwalniania insuliny, dzięki czemu nie powoduje odkładania się nadmiaru energii w postaci tkanki tłuszczowej. Wykazuje silne właściwości antykataboliczne w warunkach uszkodzenia i urazów tkanki mięśniowej, czy to za sprawą treningu, czy innych czynników zewnętrznych, np. kontuzji czy stanów pooperacyjnych, dlatego często stosowana jest w czasie rekonwalescencji. Ponadto, glutamina wpływa korzystnie na funkcjonowanie układu immunologicznego, zwiększając odporność organizmu.