化学性质与代谢左旋肉碱又称L-肉碱，化学结构类似于胆碱，与氨基酸相近，但它又不是氨基酸，不能参与蛋白质的生物合成。由于左旋肉碱可由人和大多数动物通过自身体内合成来满足生理需要，因此它也不是真正意义上的维生素，只是一种类似维生素的物质。左旋肉碱极易溶于水，从膳食摄入的肉碱能被人体完全吸收。已知体内吸收左旋肉碱的部位是小肠，但有关肉碱(游离的或酯化的)透过肠粘膜的确切吸收过程和吸收部位都还不清楚。除了从食物中摄取的外源性左旋肉碱外，人类还可以通过自身来合成内源性肉碱。肝脏和肾脏是体内生物合成肉碱的主要器官，从赖氨酸出发经ε-三甲基-β羟基赖氨酸，并Chemicalbook在醛缩酶、醛氧化酶的作用下生成γ-丁基甜菜碱，再经羟化酶转化为左旋肉碱。除赖氨酸外，体内左旋肉碱的生物合成还需要甲硫氨酸以及维生素C、烟酸和维生素B6等物质。发现历史左旋肉碱(L-Carnitine)旧称维生素BT，是1905年由俄国化学家Gulewitsch和Krimberg在肉浸汁中发现的，1927年Tomita和Senju确定它的化学结构。20年后的1947年，Fraenkel发现黄粉虫等昆虫的生长需要一种存在于酵母中的因子，当时称之为维生素BT。随后在1952年，美国Illinois州立大学Carter等人确认维生素BT即是左旋肉碱。