O BCAA pode ser utilizado como otimizador de desempenho tanto no esporte, quanto para praticantes de academias.

Em um estudo de Rogero e Tirapegui (2007) em relação a suplementação de BCAA sobre o anabolismo proteico muscular e diminuição da lesão no pós-treino. O resultado do estudo mostrou que a suplementação induziu a uma maior mobilização de proteínas da tradução do RNAm, contribuindo para uma estimulação maior da síntese proteica.

No pós-treino o BCAA, assim como qualquer outro aminoácido essencial, auxilia de forma positiva na síntese proteica, recuperando e aumentando o músculo para o próximo treino. Porém foi verificado que o BCAA melhora os níveis plasmáticos de glutamina para a recuperação pós-treino (Blomstrand et al., 1995).

Além de competir com outro aminoácido o triptofano, acaba tornando o hormônio serotonina circulante na corrente sanguínea (Rossi e Tirapegui, 2004), diminuindo a percepção de esforço, aumentando assim, o peso e cargas em treinos de força, ou, acrescentando uma maior resistência em exercícios endurance (longa duração).