Le molecole proteiche sono composte da subunità chiamate amminoacidi. Venti diversi amminoacidi si trovano nelle proteine del corpo. Nove sono aminoacidi essenziali, il che significa che devono essere derivati dal cibo, e i restanti 11 non sono essenziali, poiché il corpo può produrli se necessario. Secondo "Advanced Fitness Assessment and Exercise Prescription", un individuo sano che mantiene una dieta ben bilanciata non richiede integratori di aminoacidi; l'ingestione di grandi quantità di aminoacidi può comportare gravi rischi per la salute.
Il destino di un amminoacido dopo che è stato trasportato al fegato dipende fortemente dalle esigenze del corpo in quel momento. L'apporto proteico raccomandato per un individuo medio è di 0,8 g per chilo di peso corporeo al giorno. Eventuali amminoacidi non utilizzati in breve tempo non possono essere conservati per un uso futuro, ma verranno convertiti in glucosio e bruciati come energia o convertiti in grasso o glicogeno per la conservazione. Poiché la dieta americana media supera il fabbisogno proteico giornaliero, un'integrazione di aminoacidi non necessaria può portare ad un aumento di peso.
Secondo "Advanced Fitness Assessment and Exercise Prescription", gli atleti di resistenza richiedono da 1,2 a 1,4 grammi di proteine per chilo di peso corporeo al giorno; gli atleti di allenamento della forza hanno bisogno di 1,6-1,8 grammi. Questi requisiti sono facilmente soddisfatti attraverso la dieta. L'integrazione di aminoacidi può agire contro un atleta aumentando il rischio di disidratazione, poiché è necessaria acqua extra per liberare il corpo dai sottoprodotti del metabolismo proteico. Inoltre, l'integrazione di aminoacidi rende difficile per un atleta incorporare abbastanza carboidrati per garantire riserve adeguate di glicogeno nei muscoli.
L'assunzione di integratori di singoli aminoacidi può causare squilibri che possono interferire con il normale assorbimento di aminoacidi di origine alimentare. Alcuni gruppi di amminoacidi competono per i vettori per trasportarli attraverso la parete intestinale per l'ingresso nel flusso sanguigno. Quando un integratore di amminoacidi viene ingerito, inonda i trasportatori di quel particolare amminoacido, il che può comportare che altri amminoacidi non vengano assorbiti in quantità adeguate.
L'elaborazione di proteine in eccesso può sovraccaricare fegati e reni danneggiati dalla malattia. Gli individui con malattie renali o epatiche sono spesso sottoposti a una dieta povera di proteine. Mangiare una dieta ricca di proteine per tutta la vita può essere responsabile del leggero declino della funzione renale che di solito si verifica con l'età, secondo "Nutrizione totale: l'unica guida di cui avrai mai bisogno". Tuttavia, questa connessione è ancora oggetto di indagine.
L'aggiunta di integratori proteici purificati e miscele di aminoacidi a cui è stato rimosso il fosfato può aumentare la escrezione di calcio da parte dei reni. Uno studio pubblicato sull'"American Journal of Clinical Nutrition" ha rilevato che l'assunzione eccessiva di proteine è un fattore di rischio significativo per la perdita di calcio. L'assunzione di quantità eccessive di proteine per un periodo di tempo prolungato riduce l'assorbimento del calcio e può portare al riassorbimento osseo, con conseguente osteoporosi.