Однією з основних функцій аргініну є його участь у синтезі оксиду азоту (NO). Оксид азоту бере участь у регуляції тонусу кровоносних судин та кровотоку.
Саме тому L-аргінін часто використовують у спортивному харчуванні перед тренуванням. Підтримка нормального кровотоку може бути важливою під час фізичних навантажень, особливо у силових тренуваннях.
Аргінін також бере участь у циклі сечовини, процесі, за допомогою якого організм утилізує надлишковий азот.