Цитруллин играет важную биологическую роль в метаболизме, позволяя нейтрализовать ядовитый аммиак и способствуя скорейшему выведению таких токсинов, как мочевина и молочная кислота. Кроме того, из цитруллина может образовываться аргинин, который улучшает кровоток в мышцах, повышает выносливость и снижает утомление после изнурительной тренировки, ускоряет восстановление и заживление травм, укрепляет иммунную функцию и увеличивает энергетический потенциал организма. При этом дополнительный прием цитруллина более эффективен по сравнению с приемом аргинина, т. к. он лучше усваивается и не разрушается в печени после абсорбции из пищеварительного тракта. Благодаря этим свойствам добавки с цитруллином популярны у спортсменов. Они помогают увеличить интенсивность тренировок, снижают утомляемость, сокращают время восстановления и помогают добиться максимальных результатов за более короткое время.