肌氨酸和肌氨酸磷酸鹽在能量代謝上有很重要的作用。肌氨酸激酶的反應是這個代謝的基礎。當肌肉使用ATP作為能量時，發生下面化學反應，ATP分解為兩個簡單的化學物質：ADP（腺苷二磷酸）和磷酸鹽（ATP+肌氨酸←→肌氨酸磷酸鹽+ADP）。 
 
        *近，科學家把目光從原先的ATP水平或者ATP/ADP比例變化轉向了另一個方面：高能磷酸復合物從產生的位置（線粒體）到利用的位置（胞質）轉移。Schlattner等人早在2006年就研究得到不同的肌氨酸酶同工酶（例如存在于肌原纖維，肌質網狀組織和質膜）同線粒體上的一樣會發生轉移。 
 
        原來的觀點認為，ATP和ADP產生和利用的位置是分散的，肌氨酸磷酸鹽比ATP有更高的擴散率，因為肌氨酸磷酸鹽的分子重量比ATP少一半還多。實際上，肌氨酸磷酸鹽的擴散系數只比ATP高30%。關鍵是因為肌氨酸擴散率比ADP高得多。95%~98%的肌氨酸儲存于主要骨骼肌中，但是先天性障礙的孩子的肌氨酸合成和運輸存在一定的問題，他們的大腦中發現有肌氨酸存在，它如何發揮功能還不是很清楚，相信隨著研究的深入可以解決這個問題。相關論文發表在愛思唯爾期刊《酶調節進展》（Advances    in    Enzyme    Regulation）上。