L-酪氨酸是一种非必需的中性氨基酸或条件型必需氨基酸，这是因它可以由必需氨基酸苯丙氨酸合成，是人体用于用来制造蛋白质、神经传导物质和其它重要的化合物的前驱物质，包括：多巴胺、肾上腺素和去甲肾上腺素、甲状腺贺尔蒙、黑色素的合成都与之有关。
改善认知
L-酪氨酸已被证明可以在存在急性压力源的情况下有效改善认知，通常是高强度运动，如健美或运动量来找到。特别是，L-酪氨酸可以急剧增加去甲肾上腺素和多巴胺的产生，有助于提高注意力和认知能力。
酪氨酸参与儿茶酚胺的合成，是多巴胺、去甲肾上腺素和肾上腺素等神经递质的前体。其转化儿茶酚胺过程需要四氢蝶呤BH4，铁(Fe3+)和铜 (Cu2+)参与。这些神经递质对情绪调节、注意力集中、肾上腺功能，应激反应和战斗或逃跑反应非常重要。
参与头发黑色素生成
黑色素的合成第一步是将L-酪氨酸和L-二羟基苯丙氨酸（ L -DOPA）氧化为多巴醌（DQ），而DQ是合成真黑色素和脱黑色素的底物。DQ经过多聚化反应生成无色多巴色素，经过多化学反应后氧化形成脱黑色素。
α-黑色素细胞刺激激素（α-MSH）引发MITF蛋白的表达上调，其主要调控TYR、TRP-1和TRP-2的活性，进而促进真黑色素的合成。
当酪氨酸酶活性下降时，如果缺乏足够的底物——L-酪氨酸，黑色素合成链条就会“断供”，从而表现为白发。适度补充 L-酪氨酸，可以为酪氨酸酶提供充足原料，支持头发色素合成。
食物来源
动物性食品是L-酪氨酸的优质来源：牛肉（每100克含2.7克酪氨酸）、猪肉（每100克含2.5克酪氨酸）、鸡肉（每100克含2.4克酪氨酸）以及各类鱼肉。奶制品如牛奶、奶酪和酸奶也含有丰富的L-酪氨酸。蛋类中的鸡蛋、鸭蛋等同样是良好的酪氨酸来源。
对于素食者来说，可以通过植物性食物获取L-酪氨酸：豆类和豆制品（如豆腐、豆浆）、坚果类（如杏仁、核桃、腰果）以及一些谷物如燕麦、小麦和玉米也含有一定量的酪氨酸。