谷氨酸還可以用于醫藥中，因為谷氨酸是構成蛋白質的氨基酸之一，雖然它不是人體必須的氨基酸，但它可作為碳氮營養參與機體代謝，有較高的營養價值。谷氨酸被人體吸收后，易與血氨形成谷酰氨，能解除代謝過程中氨的毒害作用，因而能預防和治療肝昏迷，保護肝臟，是肝臟疾病患者的輔助藥物。腦組織只能氧化谷氨酸，而不能氧化其他氨基酸，故谷酰胺可作為腦組織的能量物質，改進維持大腦機能。谷氨酸作為神經中樞及大腦皮質的補劑，對于治療腦震蕩或神經損傷、癲癇以及對弱智兒童均有一定療效。用谷氨酸制成的成藥有藥用谷氨酸內服片，谷氨酸鈉（鉀）注射液，谷氨酸鈣注射液，乙酰谷氨酸注射液等。