Izoleucyna jest jednym z podstawowych aminokwasów egzogennych, czyli takich, które muszą być dostarczane wraz z pożywieniem.
Reguluje ona poziom cukru, wytwarza i reguluje funkcje energetyczne organizmu. Wchodzi w skład hemoglobiny i osocza.
Izoleucyna jest metabolizowana i przetwarzana w tkankę mięśniową. W procesie trawienia nie przechodzi przez wątrobę, przez co może być bezpośrednio wykorzystywana przez mięśnie.
W dużej ilości występuje w kukurydzy i mleku.
Jej niedobór wywołuje objawy podobne do niskiego poziomu cukru we krwi, takie jak: zawroty głowy, wzmożone pocenie, ból głowy, bladość skóry i dezorientację.