L-异亮氨酸为白色结晶或结晶性粉末， 无臭， 味微苦。 mp284℃（分解）， 168-170℃升华。 在水中的溶解度为4.12%， 极难溶于乙醇和乙醚， [α]25D+39.5 (C=0.5-2.0g/ml, 5mol/L HCl), [α]25D+12.4 (C=0.5-2.0g/ml, H2O)， 等电点pI为6.02。
营养增补剂。必须氨基酸之一，每天需要量约0.7g。但过量食用将与亮氨酸产生拮抗作用，有碍发育，可强化各种食品，如小麦粉、麦谷蛋白、花生粉、马铃薯等所含异亮氨酸为限制氨基酸，宜予强化。
尚可与其他必需氨基酸共用于氨基酸制剂及氨基酸输液。