Dodatak acetilne grupe na L-karnitin predstavlja malu strukturalnu razliku koja dovodi do velikih metaboličkih i funkcionalnih promjena, ponajprije tako što olakšava ulazak, omogućuje brži početak i snažnije djelovanje L-karnitina u mitohondrijima. Acetilna grupa uključuje se u metabolizam kolina čime nastaje acetilkolin, glavni neurotransmitor u mozgu i perifernom živčanom sustavu, zaslužan za održavanje svijesti i kognitivne funkcije, kao i za kontrakcije skeletnih mišića i glatke muskulature, smanjenje srčane frekvencije, vazodilataciju i lučenje egzokrinih žlijezda. Također, acetilna skupina se uključuje u ciklus limunske kiseline te predstavlja izvor za sintezu koenzima A, neophodnog kofaktora za produkciju energije iz ugljikohidrata, dok slobodan L-karnitin omogućuje izlaz toksičnih, kratkolančanih masnih kiselina iz mitohondrija. Acetil L-karnitin svojim povoljnim neuroprotektivnim učinkom doprinosi smanjenju simptoma kod dijabetičke neuropatije, te poboljšanju kognitivnih funkcija kod kroničnih degenerativnih poremećaja.  Acetil L-karnitin štiti mitohondije tako da sudjeluje u obnavljanju fosfolipida kardiolipina, ključnog elementa koji osigurava njihov pravilan rad i produkciju energije u stanici. Starenjem dolazi do smanjenja razine kardiolipina te posljedično propadanja mitohondrija. Korištenje Acetil L-karnitina prilikom pojačanih fizičkih napora, te kod sportaša, dovodi do povećanja mišićne snage i izdržljivosti, uz istovremeno smanjenje masnog tkiva, zbog čega se preporučuje u situacijama kada postoji potreba za redukcijom tjelesne težine, ili pak kod mršavljenja zbog estetskih razloga.