Bodybuildern gilt Leucin als wichtigster, essentieller Eiweißbaustein zum Muskelaufbau, Ausdauersportler erwarten sich von ihr eine bessere Energieversorgung bei längeren Anstrengungen. Aufgrund seiner besonderen chemischen Struktur kann Leucin statt als Baustoff auch zur Energiegewinnung genutzt werden. In Diätphasen soll so der Abbau von Muskulatur verhindert werden. Leucin ist eine proteinbildende Aminosäure und essentiell. Der menschliche Körper kann sie nicht allein herstellen, muss sie über die Nahrung aufnehmen.
Natürlicherweise kommt Leucin in guter Menge in Fleisch und Wurst, Fisch und Meeresfrüchten vor. Mehr davon steckt in Bohnen, Erbsen, Linsen. Immer noch gute Lieferanten sind Cashewkerne und Erdnüsse, aber auch andere Nüsse, Eier, Milch, Quark, Käse, Joghurt oder Mais. Vollkornprodukte, vor allem aus Weizen, Hafer, Hirse, Buchweizen und Dinkel sind relativ reich an dieser Aminosäure. Sogar Schokolade, Cornflakes, Brot und Kekse können Leucin liefern.
Eiweiß sollte nach Auffassung von Medizinern nicht in beliebiger Menge verzehrt werden, als oberer Grenzwert gelten zwei Gramm Eiweiß pro Kilogramm Körpergewicht und Tag, mehr schade den Nieren.