É uma molécula de baixo peso molecular cuja estrutura química é: ácido beta-hidroxi-gama-(tri-mitilamino)-butírico.
É considerada a primeira prima dos aminoácidos e, como nutriente, possui efeitos semelhantes aos as vitaminas.
Não é considerada um nutriente essencial, pois pode ser sintetizado no corpo.
No corpo pode ser achada, basicamente, no coração, na estrutura músculo-esquelético, rim, fígado e cérebro.
O corpo sintetiza carnitina a partir dos aminoácidos Lisina e Metionina, ferro, vitaminas C, B3 (niacina) e B6.
Apresenta numerosas e importantes funções dentro do corpo.
Aparece em produtos animais, acima de tudo em vísceras e carne vermelha, o que pode levar os vegetarianos a sofrerem deficiências em carnitina.