Η γλουταμίνη είναι το πιο άφθονο από αυτά τα αμινοξέα στο αίμα και στην ελεύθερη δεξαμενή αμινοξέων του σκελετικού μυός. Στην πραγματικότητα αποτελεί περίπου το 50-60% των ελεύθερων αμινοξέων στους μυς (Roth, 1990). Αποθηκεύεται κυρίως στους μύες, αλλά μπορεί επίσης να βρεθεί στο ήπαρ, τους πνεύμονες, τον εγκέφαλο και το πλάσμα του αίματος. Χρησιμοποιείται ως καύσιμο από ιστούς όπως το λεπτό έντερο, το ανοσοποιητικό σύστημα και τα θυλάκια των μαλλιών.

Αν και η γλουταμίνη ταξινομείται ως μη απαραίτητο αμινοξύ επειδή ο οργανισμός μπορεί να το συνθέσει από άλλα αμινοξέα, οι περισσότεροι θεωρούν ότι είναι ένα "απαραίτητο υπό όρους" αμινοξύ λόγω της υψηλής ζήτησής του στο σώμα σε συγκεκριμένους χρόνους. Ένα καθαρό συμπλήρωμα L-γλουταμίνης είναι διαλυτό σε μορφή λευκής σκόνης και δεν έχει γεύση.

Σύνδρομο υπερπροπόνησης και ανοσοκαταστολή
Κατά τη διάρκεια της άσκησης ή σε άλλες περιόδους σωματικού στρες όπως νηστεία, σοβαρός τραυματισμός, ασθένεια ή τραύμα, η ζήτηση για γλουταμίνη πλάσματος αυξάνεται σημαντικά. Η έντονη άσκηση μεγάλης διάρκειας έχει αποδειχθεί ότι μειώνει τα επίπεδα γλουταμίνης έως και 34-50% και έχει επίσης αποδειχθεί ότι αυξάνει το ποσοστό μόλυνσης και ασθένειας (ιδιαίτερα λοιμώξεων του ανώτερου αναπνευστικού συστήματος) (Roth, 1982).

Προτείνεται ότι αυτά τα δύο αποτελέσματα έντονης αθλητικής δραστηριότητας συμβαδίζουν (Castell and Newsholme 1997, Roth 1982). Ο λόγος για αυτό, είναι ότι διάφορα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος όπως τα λεμφοκύτταρα και τα μακροφάγα εξαρτώνται από τη γλουταμίνη ως κύρια πηγή καυσίμου και όταν συμβαίνει μια προσωρινή καταστολή του ανοσοποιητικού συστήματος, όπως και με την άσκηση, αυτά τα κύτταρα του ανοσοποιητικού συστήματος μπορεί να απαιτήσουν μυϊκός ιστός για την παροχή της γλουταμίνης τους.

Επιπλέον, η ζήτηση για μυϊκούς ιστούς και άλλα όργανα κατά τη διάρκεια έντονης άσκησης μπορεί να είναι τόσο υψηλή που το ανοσοποιητικό σύστημα μπορεί να πάσχει από έλλειψη γλουταμίνης επειδή μπορεί να απαιτεί περισσότερα από όσα παρέχονται από τη φυσική μας διατροφή ή περισσότερα από όσα μπορούμε να συνθέσουμε (Miller 1999, Newsholme 1994). Κατά συνέπεια, έχει υποτεθεί ότι η δραστηριότητα των σκελετικών μυών μπορεί να επηρεάσει άμεσα το ανοσοποιητικό σύστημα (Keast, Arstein, Harper, Fry και Morton 1995).

Βαρια  εγκαύματα, χειρουργική επέμβαση, παρατεταμένη άσκηση και υπερβολική προπόνηση προκαλούν σημαντική μείωση της συγκέντρωσης γλουταμίνης στους σκελετικούς μυς και πλάσμα. Η υπερβολική προπόνηση είναι μια κατάσταση που προκύπτει ως αποτέλεσμα της αύξησης της συχνότητας, της έντασης ή του όγκου της προπόνησης, ενώ δεν εξισορροπεί αυτές τις τρεις μεταβλητές με επαρκείς περιόδους ανάκτησης. Σύνδρομο υπερβολικής προπόνησης.

Η χρήση γλουταμίνης σε αυτή την περίοδο μπορεί να βοηθήσει τον οργανισμό στο έπακρο να ανακτήσει τις δυνάμεις που χρειάζεται ή  να αποθεραπευτεί πιο γρήγορα για να ανταπεξέλθει στο δύσκολο όγκο προπόνησης.