BCAA最主要的功能在於促進運動後恢復期蛋白質的合成代謝，加速肌肉合成，減少肌肉組織的分解，有助於肌肉塊的增大，而且支鏈氨基酸還具有非常好的抗分解作用，有助於預防蛋白分解和肌肉丟失，這對那些正處於賽前控制飲食階段的人來說非常重要。
BCAA支鏈氨基酸中的亮氨酸和異亮氨酸能輔助減脂。亮氨酸促進了肌肉的增長，會讓減脂期的你能夠額外消耗更多的熱量。
1997年發起的一項針對摔跤運動員的實驗發現，在保證熱量差的前提下，相比於其他運動員，服用支鏈氨基酸的運動員的體脂有了明顯的下降，尤其是腰部的脂肪。
BCAA中纈氨酸會與色氨酸發生衝突，組織色氨酸的轉化，降低大腦的5羥色氨酸的產生，減少5羥色氨酸的含量，阻止大腦發佈“疲勞信息”，保證運動質量。
運動前或運動中補充支鏈氨基酸可以提高運動能力和延緩疲勞。運動後立刻或運動後隨餐服用支鏈氨基酸不僅可以降低皮質醇和快速恢復肌肉中支鏈氨基酸的水平，同時也會刺激胰島素的產生並促進肌肉對其它氨基酸的吸收。
人體自身無法合成支鏈氨基酸，而支鏈氨基酸又是肌肉所消耗的最直接氨基酸，所以當免疫系統需要支鏈氨基酸的時候，我們的身體很可能無法供應充足的支鏈氨基酸給免疫系統。因此對於健身人羣來說，適量補充支鏈氨基酸有助於提升免疫力。
