L-valina è un α-amminoacido che viene utilizzato nella biosintesi delle proteine.Contiene un gruppo α-amminico (che è nella forma protonata −NH3+ in condizioni biologiche), un gruppo acido α-carbossilico (che è nella forma deprotonata −COO− in condizioni biologiche) e un gruppo isopropilico a catena laterale, che rende è un amminoacido alifatico non polare.È essenziale nell'uomo, nel senso che il corpo non può sintetizzarlo: deve essere ottenuto dalla dieta.Le fonti alimentari umane sono alimenti che contengono proteine, come carne, latticini, prodotti a base di soia, fagioli e legumi.