Τα συμπληρώματα αμινοξέων έχουν γίνει πολύ δημοφιλή σε συγκεκριμένους αθλητικούς χώρους. Συχνά αρσιβαρίστες καταναλώνουν διάφορα αμινοξέα στην προσπάθεια να ενεργοποιήσουν την απελευθέρωση της ανθρώπινης αυξητικής ορμόνης (ΗGH) από την υπόφυση η οποία θα επαγάγει την μυϊκή ανάπτυξη.

Τα αμινοξέα έχουν επίσης χρησιμοποιηθεί για τη διέγερση της έκκρισης ινσουλίνης από το πάγκρεας, η οποία αποτελεί επίσης αναβολική ορμόνη και διευκολύνει την πρόσληψη των αμινοξέων από τα μυϊκά κύτταρα. Άλλα αμινοξέα προωθούνται ως ωφέλιμα σε αθλητές αντοχής, αφού υποστηρίζεται ότι χρησιμεύουν σαν ενεργειακό υπόστρωμα κατά την προπόνηση ή πως βοηθούν στην πρόληψη της κόπωσης, τροποποιώντας το σχηματισμό νευροδιαβιβαστών στον εγκέφαλο.

Κάποια άλλα μίγματα αμινοξέων και ουσίες όπως η κρεατίνη και η ινοσίνη υποστηρίζεται ότι βοηθούν στην προσπάθεια του αθλητή να χάσει βάρος (κυρίως λιπώδη μάζα).

Υπερβολική πρόσληψη αμινοξέων μπορεί να προκαλέσει σοβαρά τοξικά προβλήματα. Σε αθλητές που προσλάμβαναν ποσότητα αμινοξέων πάνω από 50 γρ. ημερησίως, αναφέρθηκαν σημαντικές παρενέργειες, όπως διάρροια, έλκος, ξηροδερμία, νευρικότητα, ακμή και κατακράτηση υγρών.

Παρενέργειες μπορούν να προκληθούν και από υπερβολική πρόσληψη μεμονωμένων αμινοξέων όπως η ανεπαρκής εκμετάλλευση των άλλων αμινοξέων.