Η L-λευκίνη χρησιμοποιείται ως έγχυση αμινοξέων και ολοκληρωμένα παρασκευάσματα αμινοξέων. Για τη διάγνωση και θεραπεία παιδιών με ιδιοπαθή υψηλό σάκχαρο στο αίμα και διαταραχές του μεταβολισμού της γλυκόζης, ηπατική νόσο της χολής που σχετίζεται με μειωμένη έκκριση, αναιμία, δηλητηρίαση, μυϊκή δυστροφία, πολιομυελίτιδα, νευρίτιδα και ψυχικές ασθένειες. Ο διαβήτης, η εγκεφαλική αγγειακή σκλήρυνση και η νεφρική νόσος που σχετίζονται με πρωτεϊνουρία και αιματουρία αντενδείκνυται. Οι ασθενείς με έλκος στομάχου και δωδεκαδακτύλου δεν πρέπει να εξυπηρετούνται.
