心肌保护

甲硫氨酸通过增加体内半胱氨酸和谷胱苷肽合成，增加谷胱苷肽过氧化物酶和超氧歧化酶活性，其甲基作用使内源性磷脂合成增加，从而稳定了溶酶体膜，减少了酸性磷酸酶的释放，保护了线粒体免受损害，对克山病造成的尤为有用。

症

血液中甲硫氨酸浓度降低补充外源性甲硫氨酸对有作用。

降血压

甲硫氨酸通过转硫作用生成牛磺酸有明显的降压作用。

人体代谢

甲基化在体内生物合成与代谢中发挥着重要的作用。甲硫氨酸是体内最重要的甲基供体，很多含氮物质在生物合成时甲硫氨酸提供甲基如肌酸、松果素、、肉碱、肌碱、胆碱、甲基组胺、甲菸胺等。同样甲基化在蛋白质和核酸的修饰加工方面也极为重要。