Izoleucin je esencijalna aminokiselina koja se uglavnom nalazi u hrani bogatoj proteinima (meso, riba, mahunarke, jaja, mliječni proizvodi itd.).
U ljudskom organizmu igra temeljnu ulogu u sintezi proteina, osobito u mišićnoj, te sprječava katabolizam strukturnih proteina i potiče oporavak od dugotrajnih napora.Izoleucin je glukogena (može se pretvoriti u glukozu) i ketogena (može se pretvoriti u ketonska tijela) aminokiselina. Oba su metabolička puta slabo aktivna u normalnim uvjetima, ali postaju vrijedna tijekom produženog gladovanja ili kada nedostaje glukoze u krvi zbog "produžene tjelesne aktivnosti. Iz tog se razloga izoleucin, zajedno s dvije druge esencijalne aminokiseline razgranatog lanca (leucin i valin), prodaje na tržištu u proizvodima namijenjenim sportašima.
Vidi također: leucin