L-Tryptofaan is een essentieel aminozuur dat echter niet rijkelijk is vertegenwoordigd in ons dagelijks voedsel. Het speelt een belangrijke rol bij de behandeling van slaapstoornissen, stress, depressies en darmmotiliteitsstoornissen. Het is de enige precursor van de neurotransmitter serotonine. De serotonineniveaus in de hersenen kunnen worden verhoogd door inname van L-tryptofaan. Een grote groep belangrijke psychofarmaca (waaronder Prozac) werkt volgens het principe van de selectieve serotonine heropname remming (SSRI). De concentratie serotonine in de synaptische spleet wordt kunstmatig verhoogd door remming van de heropname in het nabijgelegen neuron. Serotonine kan echter ook worden verhoogd door de bouwstoffen van serotonine aan te reiken, vooral L-tryptofaan.
Serotonine is de voorloper van het hormoon melatonine dat invloed uitoefent op het biologische dag-en nachtritme. Bij reizen over verschillende tijdzones kan een verstoring van dit dag-nachtritme optreden (jet-lag). Vorming van melatonine uit tryptofaan kan dan helpen bij het weer in balans brengen van het dag-nachtritme.
Ook bij vele degeneratieve ziekten, zoals osteoporose, worden lagere serotoninewaarden gemeten. Serotonine heeft een functie in bot; het remt de activiteit van osteoclasten. L-tryptofaan heeft verder nog hongerstillende eigenschappen, zodat het kan worden ingezet bij gewichtsvermindering.
Ook magnesium en vitamine B6 spelen een belangrijke rol bij de omzetting van L-tryptofaan in serotonine.
Tryptofaan is niet rijkelijk vertegenwoordigd in het dagelijks voedsel.