انرژی مورد نیاز سلولهای بدن در اندامکِ درون سلولی به نام میتوکندری تولید می شود. میتوکندری ها در واقع کارخانه های تولید انرژی یا همان نیروگاه های بدن ما هستند. در بسیاری از سلولهای بدن بین 500 تا 2000 میتوکندری وجود دارد. ولی در سلولهای فعالتر بدن این تعداد بیشتر است. مثلا در سلولهای قلبی تا 5000 عدد میتوکندری در هر سلول وجود دارد. گلوکز به عنوان رایجترین سوخت در بدن ما در میتوکندری مورد استفاده قرار گرفته و تولید انرژی می نماید. حاصل واکنشهای درون سولی در این اندامک تولید ماده ای موسوم به ATP یا همان آدنوزین تری فسفات است. ATP برای سلولهای بدن ما همچون پول رایج در یک کشور است و به سادگی برای فعالیتهای حیاتی مختلف بدن ما به عنوان منبع انرژی به مصرف می رسد.

بدن ما قادر است بر حسب نیاز به جز گلوکز که ماده ای قندی است، مواد دیگر مانند چربی را هم برای تولید انرژی مورد استفاده قرار دهد. یک نقش ال-کارنیتین توانایی انتقال چربی به داخل میتوکندری برای تولید انرژی است. ال-کارنیتین همچنین برخی مواد حاصل از تولید انرژی از چربی ها را از میتوکندری خارج می کند.

با توجه به نقشی که ال-کارنیتین در تولید انرژی در بدن دارد برای افزایش استقامت در حین ورزش و همچنین به مصرف رسیدن چربی ها به عنوان سوخت مفید است. عضلات قلب ما بر خلاف عضلات اسکلتی فاقد ذخیره گلیکوژن برای تبدیل به گلوکز هستند. اما در عوض قلب به استفاده از اسیدهای چرب به عنوان منبع سوخت و تولید انرژی است علاقه مند است. اسیدهای چرب از متابولیسم و شکستن چربی های بدن حاصل می شوند. ال-کارنیتین برای انتقال اسیدهای چرب به درون میتوکندری ها ضروری است. درنتیجه ال-کارنیتین نه تنها برای ورزشکاران و کاهش وزن، بلکه برای سلامت و فعالیت بهینه قلب ضروری است. ال- کارنیتین ممکن است در تخفیف مشکلات مبتلایان به نارسایی قلبی و آنژین صدری نیز مفید واقع شود.

ال-کارنیتین از نظر شیمیایی یک امینو اسید است و در بدن از پروتئینها حاصل می شود. افراد مسن ممکن است در جذب و هضم پروتئین ها مشکل پیدا کنند و از این جهت کمبود ال- کارنیتین در آنها محتملتر است. ال-کارنیتین در کبد، کلیه ها و مغز ساخته می شود و بدین جهت افراد دچار نارسایی کلیوی یا کبدی نیز بیشتر احتمال دارد که به کمبود ال-کارنیتین دچار شوند.

با توجه به نقشی که ال-کارنیتین در متابولیسم چربی های بدن دارد ، احتمال بهبود هیپرلیپیدمی (ازدیاد چربی خون) با مصرف ال-کارنیتین وجود دارد.

در مردان مصرف ال-کارنیتین ممکن است در بهبود تعداد و تحرک اسپرم ها و درمان ناباروری موثر باشد. (نیاز به انرژی در اسپرمها بالاست). از این جهت ال-کارنیتین ممکن است به تنهایی یا همراه ویتامینها و مواد معدنی دیگر در مکملهای مورد استفاده در ناباروری مورد استفاده واقع شود. ال کارنیتین همچنین در درمان برخی از اشکال ناباروری در زنان مفید است.

یافته جالب دیگر آنست که اختلال در تولید انرژی در سلولهای عصبی، در بروز نوروپاتی دیابتی ( دردهای عصبی ناشی از دیابت) نقش دارد و ال-کارنیتین می تواند باعث بهبود نوروپاتی دیابتی یا پیشگیری از آن شود.