L-Lysine, dat overwegend in voeding van dierlijke oorsprong voorkomt, is een essentieel aminozuur en kan dus niet door het lichaam zelf aangemaakt worden. Zoals alle proteïnogene (eiwitopbouwende) aminozuren is L-Lysine een bestanddeel van lichaamseiwit. Samen met L-methionine heeft L-Lysine een belangrijke functie bij de lichaamseigen synthese van L-carnitine.