Trauma oder Operationen können im Körper einen erhöhten Bedarf an Aminosäuren entstehen lassen. In solchen Situationen können BCAAs einen Muskelabbau verhindern.

Auch bei Folgeerscheinungen von Alkoholismus sind BCAAs wirkungsvoll eingesetzt worden. So sind sie hilfreich bei der Behandlung von Leberkoma, einer Leberschädigung in Folge von Alkoholismus, und konnten in manchen Fällen sogar einen Rückgang bewirken. Weiterhin können sie durch ihren Einfluss auf die Neurotransmitter des Gehirns helfen, einige ungünstige Wirkungen von chronischen Lebererkrankungen zu verhindern.

Neuere Studien haben gezeigt, dass die drei Aminosäuren hilfreich in der Behandlung von ALS, auch bekannt als Lou-Gehring-Krankheit, sind. Hierbei handelt es sich um eine vielfach tödliche Krankheit mit starkem Muskelabbau, für die bisher noch keine andere effektive Behandlungsmethode gefunden worden ist. Während einer Pilotstudie ^6  wurden neun ALS-Patienten mit BCAA behandelt. Acht von ihnen erlangten innerhalb der Dauer der Pilotstudie von einem Jahr ihre Muskelkraft wieder und waren weiterhin in der Lage zu laufen. Fünf von neun Personen in der Kontrollgruppe verloren innerhalb der Versuchsdauer die Fähigkeit zu laufen.

Diese Erkenntnisse können auch auf Sportler übertragen werden, um Muskelabbau in verletzungsbedingten Trainingspausen zu verhindern.