肉堿（carnitine），是一種類氨基酸，屬于季銨陽離子復合物，可以通過生物合成方法從賴氨酸及蛋氨酸兩種氨基酸合成產生，在體內與脂肪代謝成能量有關。1905年在肌肉中發現并被提取出來，化學結構式為(CH3)3N+ CH2CH(OH)CH2COO-。
肉堿存在有兩個立體異構：包括有生物活躍的L-肉堿，以及其非生物活躍的對映異構體D-肉堿。自然界中只存在L-肉堿，并且研究證明只有L型肉堿對動物具有營養作用。以化學方式合成，同時存在L和D兩種肉堿的化合物，則一般以“DL-肉堿”的形式標示，它與脂肪代謝成能量有關。L-肉堿（左旋肉堿）是一種廣泛分布于肝臟器官中的氨基酸，尤以心肌及骨骼肌中含量最高，大部分機體所需的肉堿成份來源于飲食中的肉類和奶制品。