機體自身可以以賴氨酸及甲硫氨酸為原料合成一部分，身體生物合成肉堿時需要維生素C，鐵，B6及煙酸作為反應中各種酶的輔助因素。
L-肉堿廣泛存在于體內，線粒體內特別豐富。其中腎上腺的L一肉堿的濃度最高，其次是心臟、骨骼、肌肉、脂肪組織和肝臟。游離L-肉堿通過尿排出。
植物性食品含L-肉堿較少(某些甚至無)，同時合成肉堿的兩種必需氨基酸賴氨酸和蛋氨酸亦較少。動物性食物L-肉堿含量較高，尤以肝臟豐富。含L-肉堿豐富的食物有酵母、乳、肝及肉等動物食品。人和大多數動物還可通過自身體內合成來滿足生理需要。在正常情況下L-肉堿不會缺乏。