Esszenciális aminosav, a tirozin szintézis kiindulási anyag. Számos a szervezet működéséhez alapvető anyag prekurzora, úgymint a bőr pigment-anyagának a melaninnak, különféle katekolaminoknak, mint az adrenalin és a noradrenalin.

Étvágycsökkentő hatású a norepinefrin (noradrenalin) és a koleszcisztokinin (CCK) szintézisben játszott szerepén keresztül. A CCK egy enterohormon, mely többek közt a teltségérzet kialakulásáért felelős. A noradrenalin, adrenalin, dopamin szintézisében játszott szerepén keresztül stimuláló hatású, az idegrendszer optimális működését segítő aminosav. A DL-fenilalanin (DLPA) akut és krónikus sérülések esetén hathatós fájdalomcsillapító hatású. A feltételezett mechanizmus szerint megakadályozza a termelődő endorfin, „boldogság-hormon” lebontását és így morfium-szerű fájdalomcsillapító hatással jár. Lényeges, hogy a nagy mennyiségű koffeint fogyasztók fenilalanin igénye növelt szintű, lévén a koffein lemeríti a központi idegrendszer készleteit egyes neurotranszmitterek vonatkozásában. Emiatt érezzük magunkat mentális tompultnak túlzott koffein fogyasztás után. Kiegészítő adagolása 14 mg lehet testsúly-kilógrammonként. Túladagolása szédüléssel, magas vérnyomással, fejfájással és idegrendszeri zavarokkal jár.