Molti atleti e sportivi ricorrono agli integratori a base di aminoacidi ramificati (e ad altre sostanze, come la creatina, o la carnitina) per aumentare la massa muscolare, la forza e la resistenza fisica, migliorando così le prestazioni sportive.
Gli aminoacidi a catena ramificata (BCAA  dall'inglese Branched Chain Amino Acids) sono tre aminoacidi essenziali (Leucina, Isoleucina, Valina) che devono essere assunti con la dieta in quanto il nostro organismo non è in grado di sintetizzarli: si trovano principalmente nelle uova, nella carne e nei formaggi. In condizioni normali, una dieta sana, varia ed equilibrata è già di per se sufficiente a fornire la giusta quantità di questi nutrienti.
 
 
L'utilizzo di aminoacidi ramificati per ottenere energia ''pronta'' e aumentare la forza e la massa muscolare trova un presupposto nel fatto che i BCAA sono presenti soprattutto nel muscolo e avrebbero la capacità di stimolare la sintesi delle proteine muscolari (effetto anabolico). Inoltre, si ritiene che una minore concentrazione di BCAA sia correlata con l'aumentata produzione di neurotrasmettitori a livello cerebrale, fra cui la serotonina, che contribuisce a determinare la sensazione di affaticamento durante i periodi di intenso allenamento. Per questo motivo, dal momento che durante gli sforzi fisici intensi e prolungati si ha una riduzione dei livelli nel sangue di BCAA, si ritiene che l'integrazione dietetica con questi aminoacidi sia in grado di migliorare le risposte fisiologiche e di prevenire i sintomi di affaticamento durante gli esercizi fisici.
E' da sottolineare, tuttavia, che questi dati sperimentali ottenuti in test di laboratorio non hanno trovato un riscontro su atleti impegnati in competizioni vere.
La quantità di assunzione degli aminoacidi ramificati non deve comunque superare, di norma, i 5 g al giorno, come somma dei tre aminoacidi. Le vitamine B1 e B6 vengono solitamente addizionate perché ricoprono un ruolo fisiologico importante, favorendo tutte le reazioni chimiche che interessano proteine, zuccheri e grassi.
E' vero che una alimentazione povera di proteine comporta una perdita di tessuto muscolare, ma nessuna prova scientifica sostiene l'ipotesi che un eccesso di aminoacidi favorisca una maggiore sintesi proteica e incrementi la massa muscolare. In generale la quota proteica assunta con la dieta dovrebbe essere sufficiente a sostenere qualsiasi impegno sportivo. Secondo le raccomandazioni del Ministero della Sanità, l'apporto totale di proteine (dieta più integratore) non deve essere superiore a 1,5 g/al giorno per Kg di peso corporeo (es. 1,5x70).
Va ricordato infine che una dieta ricca di carboidrati (amidi, contenuti in pane, pasta e riso, e zuccheri semplici) costituisce il carburante naturale per i muscoli; l'assunzione di questi cibi prima di praticare qualsiasi attività sportiva assicura infatti un apporto energetico costante e duraturo.