Leucyna należy do grupy aminokwasów egzogennych, niewytwarzanych przez organizm ludzki, musi być, więc dostarczana wraz z pożywieniem.
Pomaga regulować poziom cukru we krwi i poziom energii, wpływa na gojenie się ran. Stymuluje również produkcję ludzkiego hormonu wzrostu. Ma także ważne znaczenie przy regeneracji powysiłkowej, gdyż chroni mięśnie przed rozpadem. Leucyna może również pomagać w ochronie mięśni przed urazami mechanicznymi oraz stresem.
Dzienne zapotrzebowanie na leucynę wynosi około 26-30mg na kilogram masy ciała.
Niedobór leucyny powoduje zmęczenie, depresję, zwiększoną wrażliwość na ból, rozdrażnienie oraz bóle i zawroty głowy.
Nadmiar leucyny w organizmie wywołuje pelagrę, inaczej zwaną rumieniem lombardzkim. Charakterystycznymi objawami tej choroby są zapalania skóry, biegunka, zapalenie języka i jamy ustnej oraz otępienie.