อาร์จินีนและซิทรูลลีนเป็นกรดอะมิโนที่ไม่จำเป็นซึ่งมีความสัมพันธ์แบบสองทาง Citrulline สามารถผลิตได้จากอาร์จินีนผ่านการกระทำของไนตริกออกไซด์ synthase จากนั้นจะถูกแปลงกลับเป็นอาร์จินีนผ่านการทำงานของเอ็นไซม์อีกสองตัว ปฏิกิริยาย้อนกลับนี้มีความสำคัญในวงจรยูเรียและการผลิตไนตริกออกไซด์
ทั้งอาร์จินีนและซิทรูลลีนเกี่ยวข้องกับการล้างพิษของแอมโมเนียผ่านการผลิตยูเรีย การสังเคราะห์อาร์จินีนส่วนใหญ่เกิดขึ้นในทางเดินอาหารและลำไส้ซึ่งซิทรูลีนเกิดจากการเติมแอมโมเนียลงใน L-ornithine ซึ่งต่อมาเปลี่ยนเป็นอาร์จินีน เมื่อยูเรียถูกลบออกจากอาร์จินีนมันจะแปลงกลับไปเป็นออนิทีน กรดอะมิโนในวัฏจักรยูเรียล้างพิษแอมโมเนียซึ่งเป็นผลพลอยได้จากการเผาผลาญแบคทีเรีย
อาร์จินีนช่วยในการผลิตไนตริกออกไซด์ซึ่งเป็นโมเลกุลที่จำเป็นสำหรับการขยายหลอดเลือดและช่วยให้การไหลเวียนของเลือดที่ดีผ่านร่างกาย Citrulline ช่วยอำนวยความสะดวกในการผลิตอาร์จินีน ในฐานะที่เป็นสารส่งเสริมไนตริกออกไซด์ทั้งอาร์จินีนและซิทรูลลีนช่วยในการกำจัดความเครียดออกซิเดชั่นที่หลอดเลือดแดงและช่วยลดการอุดตันหรือความแออัด เมื่อเลือดมีสุขภาพดีและหัวใจไม่จำเป็นต้องทำงานหนักเพื่อสูบฉีดไปทั่วร่างกายจะมีพลังงานมากขึ้นสำหรับงานอื่น ๆ ความดันโลหิตลดลงและร่างกายสามารถมีสมาธิในการป้องกันและรักษาแทนที่จะรอดชีวิต
ในฐานะที่เป็นผลิตภัณฑ์เสริมอาหารอาร์จินีนและซิทรูลีนสามารถนำมารวมกันเพื่อสนับสนุนการเผาผลาญโปรตีนและรักษาเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อ ด้วยเหตุนี้จึงเป็นอาหารเสริมยอดนิยมในหมู่นักเพาะกาย นอกจากนี้ยังพบการรวมกันของอาร์จินีนและซิทรูลลีนในการปรับปรุงสมรรถภาพทางเพศในผู้ชาย อาร์จินีนเพียงอย่างเดียวได้รับการส่งเสริมเป็นอาหารเสริมเพื่อใช้ในการรักษาโรคหัวใจและหลอดเลือดเป็นอาหารเสริมเพื่อการเจริญเติบโตและเป็นการรักษาภาวะหย่อนสมรรถภาพทางเพศ
ทั้งอาร์จินีนและซิทรูลลีนถือเป็นสิ่งไม่จำเป็นเนื่องจากมีการผลิตภายในร่างกาย แต่ในช่วงเวลาที่มีความเครียดเช่นการเจริญเติบโตการติดเชื้อและการบาดเจ็บการสังเคราะห์อาร์จินีนอาจได้รับผลกระทบ แหล่งอาหารของกรดอะมิโน ได้แก่ โปรตีนจากสัตว์โปรตีนถั่วเหลืองถั่วและไข่ แหล่งธรรมชาติของซิทรูลีน ได้แก่ แตงโมแตงกวาและโปรตีนนมเคซีน; แต่เนื่องจากร่างกายผลิตในปริมาณที่เพียงพอจึงไม่จำเป็นต้องบริโภคผ่านทางอาหารยกเว้นในกรณีที่มีข้อบกพร่องน้อยมาก ประโยชน์ของการเสริมยังคงเป็นที่ถกเถียงกัน
