BCAA（支鏈胺基酸, Branched-chain amino acids）不是指單一種的胺基酸，而是指同樣具有分支結構的3種必需胺基酸，所謂必需胺基酸是指無法靠自己製造，只能從飲食中攝取的胺基酸，人體中會用到的胺基酸總共有20種，其中9種屬於必需胺基酸。而BCAA指的是3種特殊的胺基酸，分別是白胺酸(Leucine)、異白胺酸(Isoleucine)與纈胺酸(Valine)。
BCAA具有一些類似的生理機能，都有助於維持運動表現、提高耐力、對抗疲勞因此運動族群特別會注意BCAA的補充，近年來中高齡族群也特別注意到肌少症的危險，而BCAA幫助肌肉生長的特性，也因此受到的重視。
纈胺酸存在於肝臟和乳酪中，有助於促進生長。而白胺酸存在於牛奶等食物中，有助於增強肌肉力量和提高肝功能。另外，異白胺酸存在於雞肉等食物中，對神經功能和肝功能有幫助，並且可以促進葡萄糖轉化為肝醣(糖原)以供能量的儲存。肝醣(糖原)是運動時重要的能源來源，可以根據需要轉化為葡萄糖。當體內肝醣(糖原)不足時，人體特別容易感到疲憊。
台灣許多雞精/滴雞精拿到國家健康食品認證的抗疲勞功效，就是以BCAA為指標成分，因此顯示BCAA對於提升運動耐力、延緩運動疲勞有明確的幫助。
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許多研究顯示，BCAA有多方面的功效，包括產生能量、幫助增加肌肉生長、減輕肌肉疼痛和疲勞、預防肌肉流失，並維持肝臟健康等方面:
運動時所需的能源主要包括碳水化合物、脂肪和胺基酸。在運動前攝取BCAA有助於產生能量並維持耐力，因為如果BCAA不足時，在運動過程中，使用脂肪作為能源會變得不順暢，結果導致能量不足，使人感到疲憊。此外，BCAA還對於將物質轉換為能量的「檸檬酸循環」的順利運轉至關重要。如果缺乏BCAA等因素導致檸檬酸循環無法順利運行，乳酸會累積，導致疲勞。
乳酸是肌肉疲勞的原因之一，當它大量積累時，會引起身體感到寒冷和頭痛等不適。此外，在檸檬酸循環中產生的檸檬酸是柑橘類水果（如檸檬）中含有的一種對抗疲勞的物質。近年來，它也被添加到健康飲料中。
BCAA約佔人體肌肉蛋白質的35％，是構建肌肉非常重要的胺基酸，研究顯示，BCAA有助於肌肉的成長。此外，BCAA能夠促進蛋白質的合成，並抑制肌肉分解。特別是在激烈運動後，肌肉纖維都會受損，因此研究稱BCAA對肌肉修復相當有效。
在BCAA中，白氨酸對受損的肌肉恢復的貢獻特別重要。所以為了恢復受損的肌肉，並追求更強壯的肌肉，攝取BCAA、適當休息以及均衡的飲食特別重要。
運動時如果缺乏的能量來源–肝醣(糖原)，將導致肌肉蛋白質遭到分解以彌補能量不足。因此，為了保持一定的肌肉量，需要從日常飲食或補充品中充分攝取BCAA，而理想的攝取比例是纈胺酸：亮氨酸：異亮氨酸=1:2:1。此外，BCAA可以幫助順利運轉檸檬酸循環，從而減少乳酸堆積，這對於運動能力持續非常重要。所以多項研究顯示，補充BCAA有助於運動表現。也有研究指出，攝取BCAA可以提高競技比賽中的反射神經約10％。
BCAA能夠減輕大腦感受的疲勞。根據研究，人在感到疲勞時，腦內的血清素與色胺酸含量會增加。而BCAA在血液中的濃度提高，可以抑制血清素的產生，進而減輕大腦的疲勞感。
已知肝臟疾病患者BCAA的合成量會降低。BCAA能改善肝臟的營養狀態，並保護肝臟的健康，因此攝取BCAA的飲食對於肝臟有特殊疾病或肝臟的恢復有益。
BCAA普遍存在於蛋白質中，所以如果飲食中有足夠的蛋白質的話，可以補充到充足的BCAA。健身族群或是預防肌少症的族群會想要額外補充BCAA，有時會高達10-20克/每日，但目前沒有具體的每日建議量，只有建議攝取比例為纈胺酸：白胺酸：異白胺酸=1:2:1。
可以攝取到豐富BCAA的高蛋白食物有:
BCAA也是許多雞精/滴雞精取得健康食品認證抗疲勞功效的指標成分，田園香滴雞精(原味)每份含有138毫克BCAA，而白蘭氏雞精每份含有320毫克BCAA都取得認證。這也證明BCAA確實對運動耐力的提升、與運動疲勞的恢復具有明確效果。
補充BCAA的時機沒有一定，可以在運動前和/或運動後。許多想增肌的人也會在早上和睡前補充BCAA。
為了幫助人體快速轉化能量，除了BCAA之外，攝取維生素B1和維生素B2這兩種與產生能量有關的維生素也非常重要。維生素B1和B2有助於將碳水化合物和脂質轉化為能量維生素B1和B2都具有水溶性的特性，這意味著它們能夠在水中溶解，能夠輕鬆地被身體吸收和利用，但是也容易流失，所以需要每日補充。