amminoacido definito essenziale in quanto l'organismo non è in grado di produrlo, dunque necessita di un apporto costante di questa sostanza tramite l'alimentazione: fonti di leucina sono la carne, le proteine isolate della soia, i legumi e la spirulina. Assieme alla valina e alla isoleucina forma i cosiddetti amminoacidi ramificati, molto utilizzati come integratori in ambito atletico in quanto stimolano la sintesi proteica aumentando la massa muscolare, ampliano le riserve di energia in sport di resistenza e accelerano i tempi di recupero. La leucina è anche impiegata in ambito farmacologico per curare patologie epatiche, come la cirrosi, grazie alla loro capacità di assorbire l'ammoniaca. L'assunzione di questo amminoacido è sconsigliata in caso di insufficienza renalesclerosi laterale amiotrofica negli sportivi.