亮氨酸是一种必需氨基酸，人体不能自行合成，必须从食物中获取。在体内，亮氨酸主要通过三大代谢途径被处理：
首先，亮氨酸可以进入支链氨基酸（BCAA）的氧化分解路径。这个过程发生在肌肉细胞和肝脏等组织中，其中亮氨酸先由支链氨基转移酶催化脱去氨基，生成α-酮异己酸，随后该化合物在支链α-酮酸脱氢酶复合体的作用下进一步氧化为多种中间产物，最终这些物质可能进入三羧酸循环（TCA循环）或被用来合成其他分子。
其次，亮氨酸的一部分也可以参与蛋白质的生物合成。作为构建单元之一，它能够被细胞内的核糖体利用来组装成新的肽链和蛋白质结构，支持机体正常生理功能及生长发育需求。
此外，亮氨酸还具有调节作用，可以激活mTOR信号通路，促进肌肉蛋白合成，并且在一定程度上影响脂肪代谢与血糖水平。当体内能量供应不足时，部分亮氨酸会被分解以提供额外的能量来源；同时，它还能抑制蛋白质的降解过程，有助于维持肌肉质量。
总体而言，亮氨酸不仅对于蛋白质的构建至关重要，还在能量代谢、信号传导等多个方面发挥着重要作用。
