L-karnitiiniraaka-ainejauheen (CAS 541-15-1) ydintehtävä on "kantaja" rasvahappojen kuljettamiselle. Solujen mitokondrioissa pitkäketjuisten rasvahappojen on yhdistyttävä L-karnitiinin kanssa asyylikarnitiinin muodostamiseksi, joka sitten tunkeutuu mitokondrioiden kalvoon päästäkseen matriisiin hapettumista varten, mikä lopulta tuottaa energiaa. Tieteellisessä tutkimuksessa sen sisältöä määrittämällä tai aineenvaihduntareittejä simuloimalla voidaan tutkia energia-aineenvaihduntaan liittyvien sairauksien (kuten liikalihavuus ja diabetes) mekanismeja tai seuloa aineenvaihduntaan vaikuttavia lääkemolekyylejä.
Tätä ainetta käytetään pääasiassa laboratorio--laadullisiin analyyseihin, joilla tunnistetaan L--karnitiinin rakenne ja puhtaus näytteistä käyttämällä massaspektrometriaa (MS) tai ydinmagneettista resonanssia (NMR). Farmakologisissa kokeissa sitä voidaan käyttää standardina vertailtaessa eri hoitoryhmien vaikutuksia aineenvaihduntaan. Kokeissa on noudatettava tiukasti toimintaohjeita: näytteet on säilytettävä suljettuina ja valolta suojattuna 2 astetta -8 astetta kosteuden tai hapettumisen välttämiseksi; punnitus- ja valmisteluprosesseissa on käytettävä analyyttistä vaakaa ja erityisiä liuottimia ristikontaminaation estämiseksi.