La L-théanine est un acide aminé unique présent presque exclusivement dans le théier (Camellia sinensis) et contribue au goût inhabituel du thé vert.

Des études humaines ont montré que la prise de L-théanine affecte l'émission d'ondes alpha dans le cerveau, associées à des états de relaxation et d'attention focalisée.

Des recherches préliminaires ont montré que la L-théanine traverse la barrière hémato-encéphalique et suggèrent qu'elle pourrait favoriser des niveaux sains de neurotransmetteurs dans le cerveau et inhiber les propriétés stimulantes de la caféine.