O BCAA é um aminoácido com cadeias laterais alifáticas com uma ramificação (um átomo de carbono ligado a mais de dois outros átomos de carbono). Entre os aminoácidos proteinogênicos, existem três BCAAs: leucina, isoleucina e valina.

Aminoácidos ramificados/BCAA são conhecidos como os aminoácidos do estresse. Trinta por cento da dieta deve ser proteínas quando o corpo está sob forte estresse, porque o estresse faz com que as proteínas se decomponham mais rapidamente. Os BCAAs têm efeitos reguladores no metabolismo proteico geral e são necessários em maiores quantidades durante o estresse do que outros aminoácidos (e provavelmente proporcionalmente mais leucina do que valina ou isoleucina). Além disso, quando administrados como suplementos, os BCAAs diminuem a taxa de degradação e utilização de outros aminoácidos e estimulam a síntese de proteínas. Portanto, esses BCAAs são úteis em condições de estresse causadas por trauma, cirurgia, insuficiência hepática, infecção, febre, fome, treinamento muscular e levantamento de peso. Os BCAAs são únicos porque os músculos esqueléticos podem usá-los diretamente como fonte de energia.