Leucin - esenciální aminokyselina, poskytující aceto-acetylCoA, keto- i glukogenní. Je obsažena zejména v buněčných membrán. Leucin jako nejaktivnější kyselina tohoto typu může být přeměněna až na glukózu, (pokud není ve fyzicky stresovaném organismu jiný zdroj tohoto monosacharidu) ve snaze udržet jeho hladinu na potřebné výši. Je největším zdrojem energie v období zátěže organismu. Podílí se na tom tzv. glukózo-alaninovým cyklem. V průběhu fyzické zátěže se značně zvyšuje spotřeba leucinu: část je ho konvertována na alanin, druhá část se ve svalech spaluje na energii. Vytvořený alanin přechází v játrech glukoneogenezí v glukózu, zvyšuje proteinovou syntézu a retenci dusíku (anabolický efekt), podporuje reparaci pokožky a zlomenin kostí, snižuje zvýšenou hladinu krevního cukru. Doporučené je užívání asi 2 g denně za podmínky souběžného podávání isoleucinu a valinu.