左旋肉碱（L-carnitine），又称L-肉毒碱、维生素BT，化学式是C7H15NO3，化学名称为(R)-3-羧基-2-羟基-N,N,N-三甲基丙铵氢氧化物内盐，代表药物有左卡尼汀 。是一种促使脂肪转化为能量的类氨基酸，纯品为白色晶状体或白色透明细粉 [1]，极易溶于水、乙醇、甲醇，微溶于丙酮，不溶于乙醚、苯、三氯甲烷、乙酸乙酯。左旋肉碱极易吸潮，具有较好的溶水性和吸水性，能耐200℃以上的高温。对人体无毒副作用，红色肉类是左旋肉碱的主要来源，人体自身也可合成来满足生理需要。不是真正意义上的维生素，只是一种类似维生素的物质 。具有脂肪氧化分解、减肥、抗疲劳等多方面的生理功能 ，作为食品添加剂广泛用于婴幼儿食品、减肥食品、运动员食品、中老年人的营养补充剂、素食主义者的营养强化剂和动物饲料添加剂等。
在生物体内，左旋肉碱的基本功能是促进脂肪酸氧化供能。脂肪的代谢过程要经过线粒体膜，线粒体可以代谢脂肪，使之释放能量，被身体消耗，但是长链脂肪酸通不过这道障碍。左旋肉碱是脂肪代谢的一种必须的辅酶，能促进脂肪酸进入线粒体进行氧化分解，是转运脂肪酸的载体。左旋肉碱作为脂肪酸β-氧化和TCA循环的关键物质，可将体内多余的脂肪酸及其他脂肪酸的残留物以酯酰基形式从线粒体膜外转移到膜内，使细胞内的能量平衡。由于左旋肉碱能够促进脂肪酸穿过线粒体膜进行氧化供能，因此在运动时可以促进身体内脂肪的燃烧来提供能量，同时还可将脂酸、支链氨基酸（亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸）和葡萄糖氧化的共同产物乙酰辅酶A以乙酰肉碱的形式通过细胞膜，促进乙酰乙酸的氧化利用 ，在酮体的消除和利用中起作用，所以它在机体中具有促进三大能量营养素氧化的功能 。
左旋肉碱可以促进细胞内丙酮酸脱氢酶的活性，从而促进葡萄糖的氧化，有利于延缓运动时的疲劳发生。运动时乳酸产生过多会增加血液的组织液的酸性，降低ATP的生成，导致疲劳发生，补充左旋肉碱可以清除过多的乳酸，提高运动能力，促进运动性疲劳的恢复 。
此外它还能作为生物抗氧化剂清除自由基，促进尿素循环等 。氨是蛋白质降解的产物，也是运动性疲劳的识别标志之一，即使较低的氨含量也会有较大的毒性。左旋肉碱能使氨降解为尿素，从而解除氨的毒性。
左旋肉碱保护细胞膜的稳定性，提高人体的免疫力，避免一些疾病的侵袭，对于亚健康的防治起一定的预防作用。
能量是最大的抗衰老力量，细胞有足够的能量就会充满活力。在人体衰老过程中细胞能量的减弱是其加速衰老的原因之一，适当补充左旋肉碱可以延缓衰老的过程。
左旋肉碱在维持婴儿生命及促进婴幼儿发育的某些生理过程，如生酮作用、氨代谢等方面均具有一定的功能。成人能够自己合成维持正常代谢所需的左旋肉碱浓度，但婴儿左旋肉碱合成能力较弱，只有成人的12-15%，尤其是早产儿，左旋肉碱属条件性婴儿必需营养物质，在婴儿利用脂肪作为能量来源的代谢中起着重要作用。
心脏是人体最“勤奋”的器官，需要不停地泵出血液才能维持人的生命。不断运动的心脏细胞其能量来源至少2/3是来自脂肪的氧化，而左旋肉碱是脂肪氧化不可或缺的关键物质，有利于心脏和血管的保健。
左旋肉碱对于心肌细胞的健康极为重要，补充足够的左旋肉碱有利于改善患充血性心脏问题的人的心脏功能，能够在心脏病发作之后尽量减少其损害，可以减少心绞痛的痛苦，能够改善心律不齐而又不影响血压。
另外，左旋肉碱还能提高血液中的高密度脂蛋白水平，有助于清除体内的胆固醇，保护血管，降低血脂，同时也可降低高血压患者的血压 。
有研究表明，它对于钙、磷的吸收也有一定作用 。
在正常情况下L-肉碱不会缺乏 。少数由于特定行为如禁食、素食、剧烈运动、怀孕、吃未强化肉碱的配方食品的婴儿等人群可能出现缺乏L-肉碱。膳食中赖氨酸、维生素及铁含量较低也能导致肉碱的缺乏。许多代谢异常病人如心脏病、高血脂症、肾病、肝硬化、营养不良、甲状腺功能异常以及某些肌肉和神经性疾病等，其肉碱水平普遍低下 [6]。左旋肉碱缺乏时可出现脂肪堆积，症状通常为肌肉软弱无力、男性不育， [2]临床表现为血脂异常、骨骼疾病、心率失常、虚弱乏力等 。不同类型的日常饮食已经含有5-100 mg的左旋肉碱，但一般人每天只能从膳食中摄入50 mg，素食者摄入更少。服用时不要同时服用大量氨基酸，否则会影响吸收，服用后1~6 h内发挥作用，这个时间段加大运动量效果最好。注意夜间太晚的时间服用时，精力可能会过于旺盛，影响睡眠。部分人服用过量的左旋肉碱会导致轻度腹泻，部分人初次服用后会出现轻微头晕旋以及口渴。