Цитруллин широко применяется в спорте, в том числе в бодибилдинге, как добавка с целью увеличения производительности, ускорения восстановления и улучшения кровоснабжения мышц. Поскольку цитруллин участвует в утилизации мочевины, он способствует скорейшему выведению таких токсинов, как мочевина и молочная кислота.<ref>A. Callis, B. Magnan de Bornier, J.J. Serrano, H. Bellet, and R. Saumade. Activity of Citrulline Malate on Acid-Base Balance and Blood Ammonia and Amino Acid Levels</ref> Эти шлаки метаболиты образуются в процессе физической активности, обмена протеина и [[Анаболизм и катаболизм|катаболических реакций]], они замедляют восстановление и снижают физические показатели атлета.