Glutamin kommt in der höchsten Konzentration in den Muskelzellen vor. Sie ist vor allem für die Wassereinlagerung in die Zelle verantwortlich und bewirkt bei körperlicher Belastung eine Vergrößerung des Zellvolumens.
Die Vergrößerung des Zellvolumens wertet der Körper als anaboles Signal, wodurch die Protein und Glykogenbildung gefördert wird. Bei andauernder und starker körperlicher Belastung benötigt der Körper mehr Glutamin als er selbst bilden kann. Dies versucht der Körper zu kompensieren, indem er versucht, aus anderen Aminosäuren Glutamat herzustellen. Einem Glutamatmangel kann aber auch von außen durch Supplemente entgegen gewirkt werden. Auch über die Nahrung ist die Aufnahme von Glutamat möglich.