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Nel gergo comune indichiamo con il termine carnitina la L-carnitina, cioè un acido carbossilico a corta catena contenente azoto. La carnitina è stata individuata per la prima volta nel 1905 e la sua formula stabilita definitivamente nel 1927.
In natura è presente nelle carni e nei prodotti caseari e viene sintetizzata a livello epatico e renale partendo dai due aminoacidi metionina e lisina, in presenza di ferro, vitamina C, B1 e B6. All'interno del nostro corpo la carnitina si trova concentrata soprattutto a livello muscolare (circa il 95%) e cardiaco, mentre modeste quantità sono presenti anche nei reni, nel fegato e nei testicoli. Il ruolo della L-carnitina è quello di legarsi agli acidi grassi e permetterne il passaggio all'interno dei mitocondri, dove vengono ossidati per produrre energia. Inoltre la L-carnitina favorisce la conversione del piruvato e del lattato in Acetil Coenzima A e la produzione del piruvato a scapito del lattato, da qui l'ipotesi che la L-carnitina svolga, anche, una funzione limitatrice dell'accumulo di acido lattico. Altre funzioni riscontrate sono l'azione stimolante sulla contrattilità cardiaca, da qui il suo uso in medicina nei pazienti con problemi cardiaci, ed una funzione di vasodilatazione periferica che migliora il flusso e la distribuzione dell'ossigeno. Per tutte queste ragioni si ritiene che l'integrazione della L-carnitina sia utile ed efficace nello sportivo, al fine di migliorare la sua prestazione atletica (miglioramento del sistema di produzione di energia, migliore ossigenazione dei muscoli, migliore utilizzo dei grassi a fini energetici, riduzione della produzione di acido lattico). Nelle diete moderne non si registra carenza di L-carnitina, se non in casi molto rari, come in presenza di alterazioni del metabolismo, che portano ad una ridotta o nulla capacità di assorbire o sintetizzare L-carnitina, in presenza di un forte fabbisogno, come nell'allattamento, in gravidanza o in accrescimento (eventi comunque molto rari e spesso associati ad una ridotta capacità del soggetto di sintetizzare o assorbire la L-carnitina), oppure nelle diete vegetariane Vegane. In quest'ultimo caso, nella realtà, si riscontrano dati discordanti; sembra infatti che la dieta vegetariana Vegana non sia, di per se, una causa della carenza di L-carnitina. Il deficit di quest'ultima può causare necrosi muscolare, mioglobinuria, miopatia da accumulo di lipidi, ipoglicemia, steatosi epatica e iperammoniemia con dolore muscolare, fatica e confusione; mentre un sovradosaggio può causare nausea, vomito e crampi addominali. Il soggetto adulto ha una capacità di biosintesi che varia da 0,16 a 0,48 mg/kg di peso corporeo al giorno, questo tasso di sintesi, combinato con la capacità di riassorbimento da parte dei reni è sufficiente a colmare il fabbisogno giornaliero. E' bene, inoltre, considerare che la capacità di assorbire L-carnitina, da parte dell'organismo, varia molto in base alla quantità giornaliera introdotta ed ai cibi in cui essa è contenuta. Si è scoperto, infatti, che soggetti con diete povere di carne (vegetariani) hanno una maggiore capacità di assorbire L-carnitina, rispetto a soggetti con diete ricche di alimenti con elevati contenuti di L-carnitina. Inoltre ha una grande importanza anche la quantità totale di L-carnitina ingerita; elevati dosi vengono assorbite solo in minima parte, mentre dosi più ridotte sono assorbite quasi per intero; questo conferma anche la capacità dei vegetariani di avere una migliore capacità di assorbire la L-carnitina da cibi naturalmente poveri. E' importante, poi, sottolineare, come diversi studi abbiano messo in evidenza come l'assorbimento della L-carnitina tramite il cibo sia più elevato rispetto a quello realizzato con l'ingestione di integratori per via orale (63-75% contro 14-20%).
