Аргінін сповільнює ріст пухлин, у тому числі ракових, за рахунок стимуляції імунної системи організму. Він підвищує активність і збільшує розмір вилочкової залози, що виробляє Т-лімфоцити. У зв'язку з цим аргінін корисний людям, що страждають на ВІЛ-інфекцію і злоякісні новоутворення.

Його також застосовують при захворюваннях печінки (цирозі і жировій дистрофії), він сприяє дезінтоксикаційним процесам у печінці (насамперед знешкодженню аміаку). Насінна рідина містить аргінін; його іноді застосовують в комплексній терапії безплідності у чоловіків.

У сполучній тканині та шкірі також знаходиться велика кількість аргініну, тому він ефективний при різних травмах.

Аргінін допомагає знизити вагу, тому що викликає деяке зменшення запасів жиру в організмі. Аргінін входить до складу багатьох энзимів і гормонів. Стимулює вироблення інсуліну підшлунковою залозою, як компонент вазопресину (гормону гіпофіза), і допомагає синтезові гормону росту. Аргінін один з найефективніших стимуляторів вироблення соматотропного гормону гіпофіза (гормону росту), він дозволяє підтримувати концентрацію його у верхніх межах норми.

Аргінін є донором і природним переносником азоту. Аргінін насичує азотом систему ферментів, названих NO-синтезами, що синтезують NO- або нітрозо-групу. Тобто нітрозо-група — це головна речовина, що регулює тонус судин артеріального русла, від якого залежить діастолічний тиск. При недоліку аргініну і недостатній активності NO-синтезу діастолічний тиск зростає.

Аргінін бере участь у циклі виведення з організму кінцевого азоту, тобто продукту розпаду відпрацьованих білків. Від потужності роботи циклу (орнітин — цитрулін — аргінін) залежить здатність організму створювати сечовину й очищатися від білкових шлаків.

Дефіцит L-Аргініну в організмі може призвести до детоксикація. При дефіциті аргініну відбувається самоотруєння організму. У першу чергу страждають системи, що відповідають за виведення і знешкодження аміаку. При підвищеній же концентрації сечовини, під ударом виявляються печінка, нирки, кровотворна система.

Серцево-судинна система.

Аргінін, розслаблюючи гладку мускулатуру всіх судин, забезпечує нормальний кровотік і доставку кисню в серцевий м'яз, головний мозок, до кінцівок. Крім того, він діє і як попередник оксиду азоту: розширює судини і підсилює їхнє кровонаповнення. У деяких країнах аргінін використовується як препарат швидкої допомоги при серцевих нападах. Аргінін знижує рівень LDL-холестерину, не зменшуючи рівень корисного HDL-холестерину в крові, і не викликає при цьому побічних ефектів. Він знижує кров'яний тиск, поліпшує реологію крові, перешкоджає тромбоутворенню, тобто утворенню згустків крові, які можуть викликати інфаркти й інсульти, поліпшує мікроциркуляцію крові.

Аналоги L-Аргінін