Glutamine có thể tham gia vào một loạt các chức năng sinh hóa:

• Tổng hợp protein, là 1 trong số 20 axit amin phổ biến để tổng hợp protein
• Tổng hợp lipid, đặc biệt ở các tế bào ung thư.[6][7]
• Điều hòa cân bằng acid-base trong thận bằng cách sản xuất amoni [8]
• Là một nguồn năng lượng cho tế bào, bên cạnh glucose [9]
• Chất cho nitơ trong nhiều quá trình đồng hóa, bao gồm cả tổng hợp purine [5]
• Là một chất cho cacbon, làm đầy chu trình axit citric [10]
• Vận chuyển không độc amoniac trong tuần hoàn máu
• Tiền chất của chất dẫn truyền thần kinh glutamate

Ở cấp độ mô, glutamine đóng một vai trò trong việc duy trì tính toàn vẹn bình thường của niêm mạc ruột.[11] nhưng các thử nghiệm ngẫu nhiên không chỉ ra bất kỳ lợi ích nào liên quan đến bổ sung dinh dưỡng.[11]