La carnitina è un aminoacido, non essenziale, che il nostro organismo utilizza nel mitocondrio per consumare acidi grassi e liberare energia. Spesso la carnitina è utilizzata sotto forma di integratore nel tentativo (spesso vano) di aumentare la beta-ossidazione degli acidi grassi, con lo scopo di dimagrire o di aumentare la disponibilità energetica durante le attività sportive. Come detto, è un aminoacido non essenziale in quanto il nostro organismo riesce a produrre sufficienti quantità di carnitina a partire da metionina e lisina (con l'aiuto delle vitamine B1 e B6 e la vitamina C). Dato il suo ruolo energetico e la sua stretta correlazione con i mitocondri, essa si trova soprattutto nelle cellule ricche di mitocondri, le cellule muscolari e le cellule cardiache. Come per altri amminoacidi, la forma attiva è la L-Carnitina, la forma più comune presente anche negli integratori.
Come mostrato nella figura accanto, la carnitina nello spazio intermembrana si "carica" dell'acil-Coa e in forma di acilcarnitina viene trasportata nella matrice mitocondriale. A questo punto, l'acido grasso viene ossidato e la carnitina viene riportata indietro nello spazio intermembrana.
Carenze gravi di carnitina nel corpo umano sono correlate a patologie gravi come l'affaticamento cronico o addirittura è stata correlata alla morte improvvisa. Gli alimenti ricchi in carnitina sono soprattutto le carni e in quantità molto inferiori il latte, le uova e il pesce, motivo per il quale una carenza può manifestarsi soprattutto nei vegani o vegetariani. Altri benefici attribuiti alla carnitina sono legati a studi recenti che hanno messo in evidenza un miglioramento dei livelli plasmatici di colesterolo e trigliceridi .
