La leucina forma parte de la familia de los aminoácidos esenciales que componen las proteínas. También juega un papel importante en la síntesis de los esteroles por parte de los músculos y el tejido adiposo. Por otra parte, favorece el crecimiento estimulando la síntesis de la hormona del crecimiento. En la industria alimentaria se la conoce como la E641 y está presente en ciertos alimentos como el atún, los cacahuetes, el buey y el trigo.