Karnityna syntetyczna może być podawana doustnie lub pozajelitowo, zwykle w dawkach od 100 do 5000 mg dziennie. Przyjmowanie jej jako dodatku może zwiększyć poziom karnityny ustrojowej zarówno w wątrobie, jak też w całym organizmie i prowadzić do zwiększenia produkcji związków ketonowych, spalania wolnych kwasów tłuszczowych i przyspieszenia rozkładu otłuszczonych tkanek. Związki ketonowe same w sobie, jak zostało wcześniej wspomniane, mogą pomóc w zahamowaniu katabolizmu białek. Informacje te mogą okazać się przydatne dla sportowców pragnących zredukować wagę ciała i ilość tkanki tłuszczowej, zachowując maksymalną wielkość i siłę mięśni. Zużycie omawianych substancji wprawdzie nie przyspiesza utraty wagi, ale może zwiększyć wskaźnik utraty tkanki tłuszczowej.
Substancje te mogą być także użyteczne w zmniejszaniu utraty tkanki mięśniowej podczas przedłużających się intensywnych treningów. Dlatego też najbardziej przydatną cechą podawanych dodatkowo związków ketonowych i karnityny może być ich zdolność zwiększania produkcji i utleniania wolnych kwasów tłuszczowych i ketonów, dzięki której podczas poszczenia lub intensywnych treningów białka zostają zachowane w mięśniach.
Dodatkowe przyjmowanie L-karnityny okazało się również korzystne w przypadku leczenia niedoboru karnityny w organizmie i związanych z tym dolegliwości, np. kardiomiopatii, bóli mięśni szkieletowych, osłabienia i niedostatecznego dokrwienia upośledzonych tkanek.
Opinie na temat wpływu karnityny na sprawność sportowców są sprzeczne. Staje się więc jasne, że aby precyzyjnie określić ergogeniczne możliwości karnityny, konieczne jest przeprowadzenie jeszcze wielu dokładnych badań.
Karnityna na pewno może mieć zastosowanie w środowiskach sportowych chociażby jako środek uzupełniający w diecie wysokotłuszczowej. Wydaje się być także bardzo ważna w diecie noworodków (karnityna znajduje się w siarze matek), których głównym źródłem energii jest tłuszcz.