L-ornitin je dopolnilna aminokislina, vendar ima v organizmu pomembno vlogo. Telo ga uporablja kot prekurzor (izhodiščna snov, iz katere s kemično pretvorbo nastane končni produkt) za aminokisline prolin, citrulin in glutaminsko kislino. Z encimskim cepitvijo se spremeni v L-arginin, s čimer povečuje transport in shranjevanje dušika v mišicah.
Nato spodbuja proizvodnjo rastnega hormona in kreatin fosfata. Rastni hormon sodeluje pri gradnji mišične mase in razgradnji podkožne maščobe, ki se nato kuri in pretvarja v energijo. Sodeluje pri sintezi beljakovin. Razstruplja jetra, sodeluje pri odstranjevanju amoniaka in podpira transport odpadnih produktov iz celice.