Οι δόσεις διάφορων γραμμαρίων δεν προκαλούν καμία σημαντική κλινική τοξικότητα, επομένως δεν υπάρχει κανένας ενδοιασμός όσον αφορά τη λήψη της.
Τα αποτελέσματα της χορήγησης της L-καρνιτίνης σε 110 κορυφαίους αθλητές (δρομείς κωπηλασίας, κανο-καγιάκ, κολύμβησης, καθώς και σε δρομείς μεσαίων και μεγάλων αποστάσεων), σε 47 αθλήτριες και σε 63 αθλητές, από έξι διπλές τυφλές δοκιμές με placebo μετά από 3 εβδομάδες μελέτης έναντι, είναι τα εξής:
H L-καρνιτίνη αυξάνει την καύση των λιπών κατά την διάρκεια άσκησης μακράς διάρκειας, προστατεύει τους υδατάνθρακες και αυξάνει την διάρκεια της άσκησης, καθώς επίσης χρησιμοποιείται και σαν εργογόνο στους αθλητές αντοχής και δύναμης.
Μελέτες διαφόρων άλλων ερευνών αναφέρουν ότι η πρόσληψη συμπληρωμάτων καρνιτίνης (4-6 gr./ ημέρα) για 7-14 ημέρες δεν είχε κανένα αποτέλεσμα στα επίπεδα καρνιτίνης στους μυς, στην αύξηση οξείδωσης των λιπών ή στην απόδοση των αθλητών.
Οι περισσότερες έρευνες καθορίζουν ως ημερήσια δοσολογία τα 1000mg (1gr) L-καρνιτίνης την ημέρα. Η δόση αυτή πρέπει να μοιράζεται σε δύο μέρη για να μπορέσει ο οργανισμός να την απορροφήσει καλύτερα.
Η χρήση του συμπληρώματος καρνιτίνης δεν θα πρέπει να γίνεται συνεχόμενα (π.χ. μια εβδομάδα χρήσης και μια εβδομάδα να διακόπτεται η χρήση της).