L-シトルリンは、一酸化窒素の代謝と調節で重要な役割を果たすアミノ酸です。L-シトルリンは、体内でL-アルギニンと一酸化窒素レベルをサポートするために、L-アルギニンに変換されます。一酸化窒素の産生の増加は、血管拡張を促進するので酸素と血液の循環が体全体で改善されます。研究によるとL-シトルリンはプラズマL-アルギニンを上昇させるので、運動中の筋肉においてタンパク質の合成を高め、タンパク質含有量が増加します。