Фенилаланин является незаменимой аминокислотой, восполнение которой возможно только с пищей. Считается, что до 75% всего поступившего с пищей фенилаланина превращается в тирозин. Врожденный дефицит или нарушение активности фенилаланин-гидроксилазы приводит к развитию фенилкетонурии. Фенилаланин превращается в тирозин, который затем принимает участие в образовании дофамина,
адреналина, норадреналина и меланина. Отмечалось, что применение фенилаланина в дозе 50 мг/кг веса приводило к клиническому улучшению витилиго (нарушение образования меланина) у 90% пациентов.