U općenitom kemijskom smislu, aminokiselina razgranatog lanca (BCAA) je svaka aminokiselina koja sadrži razgranati ugljikov lanac vezan za svoj alfa-ugljikov atom. Sve aminokiseline sadrže atom vodika, karboksilnu skupinu i amino skupinu, sve vezane za isti središnji atom ugljika, nazvan alfa-ugljik. Alfa-ugljik također nosi četvrtu skupinu, obično simboliziranu kao R-skupina; u aminokiselinama razgranatog lanca, ova R-skupina je kratak lanac s tri ili četiri ugljika u obliku slova Y. Svojstva ove R-skupine određuju svojstva aminokiseline, a time i njenu biološku važnost.
U primjeni na biologiju i prehranu, izraz aminokiseline razgranatog lanca (BCAA) odnosi se na tri prirodne aminokiseline koje sadrže mali, razgranati lanac s tri ili četiri ugljika: L-leucin, L-izoleucin i L -valin. Budući da su sve prirodne aminokiseline vrste L, prefiks se često izostavlja i obično se nazivaju jednostavno leucin, izoleucin i valin. Sve tri aminokiseline razgranatog lanca su esencijalne aminokiseline, što znači da ih tijelo ne može proizvesti već se moraju dobiti hranom. Međutim, oni su uobičajeni u većini izvora proteina, kao što su meso, riba, perad i mliječni proizvodi, pa im rijetko nedostaje u normalnoj zapadnjačkoj prehrani.
Osim svoje nutritivne vrijednosti u prehrani, gdje su od vitalnog značaja za sintezu proteina, aminokiseline razgranatog lanca su od određenog interesa kao nutraceutici ili hrana s farmaceutskim djelovanjem, osobito među sportašima i bodybuilderima. Poznato je da je leucin važan ne samo kao komponenta proteina, već i kao regulator mišićne sinteze. Dokazano je da uzimanje dodataka BCAA povećava sintezu mišićnih proteina nakon treninga i smanjuje kataboličku razgradnju mišićnog tkiva nakon vježbanja. Stoga se čini da BCAA imaju sposobnost stimuliranja anaboličkog odgovora u mišićima koji stvaraju proteine.
Također je utvrđeno da BCAA smanjuju odgođenu bol u mišićima ili DOMS, osjetljivost koja se pojavljuje nekoliko dana nakon napornog treninga. Studije su otkrile da je dodatak od 5 grama prije vježbanja sastavljen od izoleucin:leuzin:valin u omjeru 1:2.3:1.2 značajno smanjio DOMS nakon snažnog vježbanja kod ispitanika koji nisu navikli vježbati. Smanjena bol navodno omogućuje snažnije i intenzivnije treninge.
Dodatne studije sugeriraju da redovita uporaba BCAA može biti povezana s povećanjem količine hormona rasta u krvi, što bi na taj način moglo pomoći povećanju mišićne mase i ukupne veličine tijela. BCAA također snižavaju razinu aminokiseline triptofana u krvi. Višak triptofana povezan je s pospanošću i umorom, pa se sugerira da bi ovaj učinak BCAA na snižavanje triptofana mogao omogućiti duže i napornije treninge.
Međutim, treba napomenuti da trenutno nema izravnih dokaza da BCAA imaju nedvojbenu korist bilo u povećanju veličine i količine mišićne mase ili u poboljšanju atletskih performansi. Potrebno je više raditi na utvrđivanju ovih činjenica. Aminokiseline razgranatog lanca također su bile zanimljive prije nekoliko godina kada je pilot studija sugerirala da bi mogle biti učinkovite u liječenju simptoma amiotrofične lateralne skleroze ili Lou Gehrigove bolesti. Međutim, naknadne studije nisu to potvrdile, a jedna je čak sugerirala da bi višak aminokiselina razgranatog lanca u prehrani mogao čak povećati smrtnost takvih pacijenata.