左卡尼汀能够为精子提供可利用的能量，在精子能量代谢中起着关键性作用，精浆中游离左卡尼汀水平与精子浓度、活动率呈正相关。

研究发现左卡尼汀治疗3～6个月后，可显著提高临床妊娠率；左卡尼汀还可明显增加精子浓度。
左卡尼汀作为一种有效的抗氧化物质，左卡尼汀能有效提高精子活动率、a级精子及正常形态精子百分率。
左卡尼汀能显著改善精子DNA完整性，联合维生素C/E等抗氧化剂治疗后不仅能提高精子活力和正常形态精子比例，改善基础的DNA损伤，而且有助于维持DNA的完整性。

左卡尼汀同时能够增加精子的能量供应，提高精子的活力，以改善精子的营养状况。
在体外受精（IVF）操作过程中，精子体外处理去除精浆时，精浆中所含的许多重要抗氧化物质也随之去除，体外加入左卡尼汀可增强精子活力，明显减少精子离心过程中所受的氧化应激损伤，保护精子功能，提高人工授精的成功率。

左卡尼汀在精子的发生、成熟及受精方面起着重要的作用，在男性不育等领域发挥着重要治疗作用。