L-ornitín je doplnková aminokyselina, no pre organizmus hrá významnú úlohu. Telo ho využíva ako prekurzor (východisková látka, z ktorej chemickou premenou vzniká výsledný produkt) pre aminokyseliny prolín, citrulín a kyselinu glutámovú. Enzymatickým štiepením sa mení na L-arginín, čím zvyšuje transport a uchovávanie dusíka vo svaloch.
Následne stimuluje produkciu rastového hormónu a kreatín fosfátu. Rastový hormón sa podieľa na budovaní svalovej hmoty a odbúravaní podkožného tuku, ktorý sa následne spaľuje a premieňa na energiu. Zúčastňuje sa syntézy bielkovín. Detoxikuje pečeň, podieľa sa na odstraňovaní amoniaku a podporuje transport odpadových produktov z bunky.