オルニチン塩酸塩は、溶解度が高く溶けやすいアミノ酸です。

アルギニンと同様、オルニチンは尿素サイクルを構成するアミノ酸ですので、アンモニアの効率的な分解が期待できます。
アミノ酸はエネルギー源などとして代謝されますが、アミノ基（-NH2）を有しているため代謝されるとアンモニア（NH3）が発生します。アンモニアは生体にとって有毒であるため、無毒化する仕組みとして尿素サイクルが存在します。尿素サイクルではアンモニアを代謝していくことで、最終的に無毒な尿素へ変換します。この代謝の過程でオルニチンに変換されるため、オルニチンを摂取することで、尿素サイクルの回転を促進することができると考えられます。その結果、アンモニアの分解を促進させると考えられます。

生体内ではオルニチンからポリアミンと呼ばれる物質が合成されます。ポリアミンとは、ほとんどの生物の細胞内に存在する物質で、細胞分裂を促進したり、組織の成長に関与する物質です。プトレシン、スペルミジン、スペルミンなどが知られています。
オルニチンはこれらのポリアミノンの前駆体となることから組織の成長への関与が期待されます。