Η Καρνιτίνη είναι μια ουσία που απομονώθηκε το 1905, η χημική της δομή προσδιορίστηκε το 1932 και από το 1973 εξερευνήθηκε διεξοδικά σε σχέση με την ανθρώπινη φυσιολογία και υγεία. Μέσα στο ανθρώπινο σώμα συντίθεται από το αμινοξύ Λυσίνη με τη βοήθεια του αμινοξέος Μεθειονίνη. Για την μετατροπή της Λυσίνης σε L-Καρνιτίνη στην τελική φάση της διαδικασίας μετατροπής, απαιτείται η παρουσία του ενζύμου butyrobetaine- hydroxylase το οποίο βρίσκεται μόνο στο ήπαρ, στους νεφρούς και στον εγκέφαλο. Απαραίτητη για την όλη διαδικασία παραγωγής της L-Καρνιτίνης είναι και η συμμετοχή των βιταμινών C, Νιασίνης και Β6 καθώς και ιόντων σιδήρου. Από διατροφικής άποψης η Καρνιτίνη υπάρχει κατά κύριο λόγο στο κρέας και στα γαλακτοκομικά προϊόντα, ενώ οι φυτικές πρωτεϊνες εμπεριέχουν από καθόλου μέχρι ελάχιστες ποσότητες.
Σήμερα οι ειδικοί διατροφολόγοι πιστεύουν ότι η Καρνιτίνη είναι ένα ουσιώδες διατροφικό στοιχείο στα νεογέννητα, καθώς η ικανότητα τους να την παράγουν είναι μικρή και έτσι εξαρτώνται από την περιεκτικότητα της στο μητρικό γάλα.