במהלך מחזור חומצת הלימון, ארגינין מתפרק ליצירת אורניתין. הוא מסייע בהגדלת מסת השריר ובהפחתת כמות השומן, במיוחד כאשר הוא משולב עם חומצות האמינו ארגינין וקרניטין.

אורניתין נחוץ לייצור חומצות האמינו ציטרולין, פרולין וחומצה גלוטמית, המסייעות בתמיכה בצורכי האנרגיה של התאים.

מחקרים הראו שאורניתין מגביר את הורמוני האינסולין והגדילה הדרושים להתפתחות ותחזוקת השרירים.

אורניתין עשוי לסייע במניעת אובדן שריר, שהוא תוצאה טבעית של ההזדקנות. עם הזדקנות הגוף, הוא אינו יכול עוד לסנתז חלבונים ולייצר שרירים באותה המהירות, וכמות השריר מתחילה לרדת. אורניתין יכול להאט את אובדן השריר על ידי סיוע בהגברת הורמון הגדילה.

בעוד שארגינין ואורניתין מעורבים בפיתוח ושמירה על שרירים, אורניתין חזק פי שניים מארגינין בגירוי ייצור הורמון הגדילה.

אורניתין מסייע בפינוי אמוניה רעילה מהכבד. במחקר אחד, בקבוצה שקיבלה אספרטט אורניתין במשך שבועיים, נצפו שיפורים משמעותיים בבדיקות הדם ובתפקודי הכבד בהשוואה לקבוצה שקיבלה פלצבו.

מחקרים מראים שאורניתין מסייע גם בתיקון נזקים לרקמות. נצפה שאנשים שלקחו 10 גרם של אורניתין אלפא-קטוגלוטרט חוו קיצור בזמן האשפוז, והחלמה מהירה יותר מפצעים ניתוחיים, זיהומים, כוויות, סרטן וטראומות.

אורניתין היא אחת מחומצות האמינו המיוצרות על ידי הגוף.