L-左旋肉碱适用于多种与心脏健康有关的用途： 预防心脏病； 改善患充血性心脏问题的人的心脏功能； 当在心脏病发作之后尽量减少其损害；减少绞痛的痛苦； 改善心律不齐而又不影响血压；当增加高密度胆固醇或好胆固醇时，减少血中的三酸甘油脂及胆固醇水平。
1．减肥：L-肉碱作为脂肪酸b-氧化的关键物质，能够在机体内除去多余的脂肪及其他脂肪酸的残留物，使细胞内的能量得到平衡。肉碱在减肥过程中真正达到了世界卫生组织（WHO）所规定的健康减肥三大标准：不厌食、不腹泻、不乏力。
2．抗衰老：肉碱在整个衰老过程中起延缓过程的作用，肉碱能保持免疫系统的强壮，从而避免一些疾病的侵袭。
3．有利于婴儿健康：肉碱在婴儿利用脂肪作为能量来源的代谢中起着重要作用。我国对婴儿食品的L-肉碱添加量为70~90mg/kg。
4．肉碱在动物养殖业中的应用：饲养中通过添加适量的肉碱可以明显促进动物的生长，提高增重效果，同时改善饲养动物的肉质，降低饵料系数，另外，肉碱可以提高幼仔的成活率，减少异常现象的发生。对畜禽而言，还可以提升成体的繁殖能力。

L-肉碱是我国新批准使用的动物营养强化剂。主要用于强化以蛋白质为基础的添加剂，可促进脂肪的吸收和利用。D型和DL型无营养价值。使用量为70-90mg/kg。（以L-肉碱计，1g酒石酸盐相当于0。68gL-肉碱)。
L-肉碱是我国新批准使用的食品强化剂。主要用于强化以大豆为基础的婴儿食品，促进脂肪的吸收利用。D-型和DL-型无营养价值。我国规定可用于饼干、饮液和乳饮料，使用量为600~3000mg/kg；在固体饮料、饮液和胶囊中使用量为250～600mg/kg；在乳粉中使用量为300～400mg/kg；在婴儿配方食品中使用量为70～90mg/kg(以L-肉碱计，1g酒石酸盐相当于0.68gL-肉碱)。
用于药物、营养保健品、功能饮料、饲料添加剂等
食欲增进剂。
生产方法  提取法
L-肉碱天然存在于各种肉类和乳类中，因此可以从含L-肉碱的牛肉和牛乳中直接提取。文献报道，从450g牛肉浸膏中可提取得到0.6g结晶肉碱，从56kg牛乳中可提取含2%L-肉碱的乳糖粉末100g。然而提取法成本较高，在经济上不太合理。
微生物发酵法
研究表明，许多微生物中也存在L-肉碱，利用酵母、曲霉、青霉、根霉等微生物液体深层培养或固体发酵，可以积累L-肉碱。但由于菌种的筛选工作比较复杂，目前的发酵水平还比较低。据报道，以2%DL-肉碱为原料，25℃发酵44h，累积L-肉碱0.4%。
合成法
国外1953年就有DL-肉碱合成的专利报道，20世纪60年代已有工业化生产。国内1982年也有作为胃药的生产和应用。直接从DL-肉碱出发，用樟脑酸、N-乙酰-D-谷氨酸或乙苯酰-L-(+)酒石酸为拆分剂，进行化学拆分获取L-肉碱。但口肉碱消旋比较困难，不能回收，工业化生产尚需突破性进展。
酶法转化
这是研究得最多、也是最有前途的方法。可以利用化学合成得到的DL-肉碱，先进行乙酰化制成酰胺或腈等，然后利用微生物来源的酶进行选择性水解拆分。如中山清等用假单胞菌等微生物的酰胺酶选择性水解DL-肉碱酰胺或肉碱腈，可制得光学纯度99%以上的L-肉碱。此外，还可以进行β-脱氢肉碱的酶法转化，反式巴豆甜菜碱的酶法水解和γ-丁基甜菜碱的酶法羟化等方法制备L-肉碱。
目前国际上只有瑞士、意大利、日本等国生产。我国江苏省微生物研究所也在开展酶法转化的研究。
生产方法  (1)提取法。天然存在于各种肉类和乳类中，因此可以从含L-肉碱的牛肉和牛乳中直接提取。文献报道，从450g牛肉浸膏中可提取得到0.6g结晶肉碱，从56kg牛乳中可提取含2%L-肉碱的乳糖粉末100g。然而提取法成本较好，在经济上不太合理。
(2)微生物发酵法。研究表明，许多微生物中也存在L-肉碱，利用酵母、曲霉、青霉、根霉等微生物液体深层培养或固体发酵，可以积累L-肉碱。但由于菌种的筛选工作比较复杂，目前的发酵水平还比较低。据报道，以2%DL-肉碱为原料，25℃发酵44h，积累L-肉碱0.4%。
（3）合成法。在国外1953年就有DL-肉碱合成的专利报道，20世纪60年代已经有工业化生产。国内1982年也有作为胃药的生产和应用。直接从DL-肉碱出发，用樟脑酸、N-乙酰-D-谷氨酸或乙苯酰-L-（+）酒石酸为拆分剂，进行化学拆分获取L-肉碱。但D-肉碱消旋比较困难，不能回收，工业化生产尚需突破性进展。
(4)酶法转化。这是研究最多、也最后前途的方法。可以利用微生物来源的酶进行选择性水解拆分。如中山清等用假单孢菌等微生物的酰胺酶选择性水解DL-肉碱酰胺或肉碱腈，可制得光学纯度99%以上的L-肉碱。此外，还可以通过β-脱氢肉碱的酶法转化、反式巴豆甜菜碱的酶法水解和γ-丁基甜菜碱的酶法羟化等方法制备L-肉碱。
目前国际上只有瑞士、意大利、日本等国生。我国江苏省微生物研究所也在开展酶法转化的研究。