碳氮代謝平衡涉及許多生理過程，包括能量代謝、氨基酸代謝等。由于GABA合成和分流途徑涉及氮代謝，GABA也是能量循環中三羧酸循環的重要組成部分，GABA分流途徑與呼吸鏈競爭SSADH，因此長時間以來 GABA被認為是碳氮代謝的重要一環。三羧酸循環分支的谷氨酸合成GABA途徑是植物快速響應外部刺激的關鍵因素之一。絕大部分NH3+是通過谷氨酰胺合成酶/谷氨酸合成酶途徑合成（glutamine synthetase/gluta-mate synthetase，GS/GOGAT），被認為是氨基酸的主要合成途徑。游離的氨基分子大部分通過谷氨酰胺固定，谷氨酸被認為是植物老根中氮主要的積累形式，氮存儲于精氨酸等氨基酸中，同時精氨酸也可用于運輸，滿足生物體的氮需求。同樣氨基酸也通過轉化為三羧酸循環的前體或中間體參與能量代謝過程。在對菠菜的研究中發現脯氨酸占總游離氨基酸的8.1%～36.%，GABA占12.8%～22.2%，谷氨酸占5.6% ～21.5%。谷氨酸是GABA和脯氨酸的前體物質，低溫下植物會使谷氨酸的氮分流進入GABA和脯氨酸調控氮的代謝途徑。另外在50mmol/L GABA下培養的擬南芥中除NADP+依賴性檸檬酸脫氫酶、根和芽中谷氨酰胺合成酶、芽中磷酸烯醇丙酮酸羧化酶外，幾乎所有的初級氮代謝和硝酸鹽吸收有關的酶活性均受到影響。而在NaCl條件下培養的擬南芥中，發現GABA積累的同時帶動擬南芥整體氨基酸的增加。在分別利用不同氮化合物（10mmol/L NH4Cl，5mmol/L NH4NO3，5mmol/L谷氨酸和5mmol/L的谷氨酰胺）作為唯一氮源培養的擬南芥葉片中，其GAD活性和蛋白質水平不同，說明GAD在氮代謝中發揮作用。 [7]
在NO脅迫下的香蕉中也發現了GAD活性上升、GABA和香蕉多巴胺增加的現象。鹽脅迫下谷氨酸脫氫酶活性與GAD的表達瞬時上升，進而提高GABA分流等相關途徑的通量以調節碳氮平衡。應激下NADH：NAD+和 ADP：ATP的比值也能影響GABA-T，從而使GABA積累。鹽脅迫下植物更多地利用C/N平衡途徑緩解壓力。