L－谷氨酸是非必需氨基酸，它在体内代谢。容易失去氨基，与酮酸发生转移反应，能合成其它氨基酸。食用后，有96%L－谷氨酸可被体内吸收，因此可作为营养增补剂“要素膳”的原料之一，在临床上使用。医学上谷氨酸主要用于治疗肝性昏迷、严重肝功能不全及神经衰弱，也可用于癫痫小发作，能减少发作次数。此外，临床上曾试用于精神分裂症；还可治疗胃酸不足和胃酸过少症。还用于改善儿童智力发育。