Gli aminoacidi ramificati sono tre: leucina, isoleucina e valina. Vengono così chiamati perchè hanno una catena di carbonio che devia o si ramifica dalla struttura lineare  principale portante.

                             L-Leucina                                                                                  L-Valina                                                                                  L-Isoleucina

Gli aminoacidi a catena ramificata leucina, isoleucina e valina sono stati studiati per i loro effetti anticatabolici e anabolici. Studi in vitro hanno dimostrato che l'aumento della concentrazione della leucina e dei tre aminoacidi ramificati (BCAA) determina un aumento del rifornimento di tutti gli aminoacidi per la stimolazione della sintesi proteica e l'inibizione della degradazione delle proteine. Ciò determina un minor catabolismo delle proteine e di conseguenza una diminuzione degli aminoacidi essenziali nel plasma. Questo è dovuto ad una diminuzione della proteolisi dei muscoli dell'intero corpo. 

Da questo ne consegue che gli amminoacidi ramificati BCAA se assunti prima dell'attività sportiva contribuiscono a mantenere la massa muscolare, riducendo il catabolismo indotto dall'esercizio fisico. Un risparmio della massa muscolare significa un aumento della massa stessa essendo il livello di partenza più alto rispetto a quello che si avrebbe dopo un catabolismo eccessivo. 

Gli aminoacidi ramificati BCAA diversamente dalla maggior parte degli aminoacidi, vengono utilizzati a scopo energetico, mediante un processo ossidativo che conduce alla produzione di energia cellulare sotto forma di ATP (adenosintrifosfato) e CP ( fosfocreatina). Inoltre sono convolti nel cilo glucosio-alanina. 

La somministrazione di aminoacidi ramificati BCAA porta ad un risparmio del glucosio utilizzato per produrre energia, in quanto la loro presenza determina un aumento dei corpi chetonici (HMB e acetoacetato) che sono fonti utili d'energia.

Gli aminoacidi ramificati leucina, isoleucina e valina hanno anche un effetto sul rilascio di alcuni ormoni anabolici, quali l'ormone della crescita (GH), l'insulina e il testosterone, stimolando la loro secrezione. Inoltre influenzano riducendo anche il rilascio di cortisolo, che è l'ormone catabolico per eccellenza.

Una diminuzione netta del livello di degradazione proteica durante l'esercizio fisico può portare ad un miglioramento della performance fisica e aiutare la riparazione e il recupero dopo un tale intenso sforzo fisico.

La somministrazione di aminoacidi ramificati BCAA post allenamento, facilita il recupero e la crescita muscolare.