ใช้ในอุตสาหกรรมการผลิตอาหารเสริมเพื่อสุขภาพ โดยเฉพาะในผลิตภัณฑ์ที่ช่วยซ่อมแซมและสร้างกล้ามเนื้อ เนื่องจากช่วยในการสังเคราะห์โปรตีนและลดการสลายตัวของกล้ามเนื้อในระหว่างการออกกำลังกายอย่างหนัก นอกจากนี้ยังนิยมใช้ในทางการแพทย์เพื่อผสมในสารให้ทางหลอดเลือดสำหรับผู้ป่วยที่ไม่สามารถรับประทานอาหารได้ตามปกติ เพื่อช่วยในการรักษาสมดุลของกรดอะมิโนในร่างกาย ยังมีการศึกษาว่า L-Valine อาจช่วยในการฟื้นฟูตับและระบบประสาทในบางกรณี โดยเฉพาะในผู้ป่วยที่มีภาวะขาดสารอาหารหรือโรคเรื้อรัง