Leusiini ja isoleusiini ovat kaksi erillistä aminohappoa, aineita, joita esiintyy luonnossa ihmisten syömissä elintarvikkeissa ja jotka ovat ruokavalion proteiinin pääkomponentteja. Molempia pidetään välttämättöminä aminohapoina, mikä tarkoittaa, että keho ei voi valmistaa näitä yhdisteitä itse ja siksi ne on nautittava ruoassa. Lisäksi sekä leusiinia että isoleusiinia on saatavana helposti monissa proteiinipitoisissa kasvi- ja eläinruokissa, kuten saksanpähkinät, mantelit, soijapavut, munat, liha ja maito, ja ne ovat suosittuja myös lisäaineina. On tärkeää huomata, että näillä kahdella on erilaiset kemialliset kaavat, ne ovat peräisin eri lähdeyhdisteistä, edellyttävät eri entsyymien toiminnan syntetisointia ja niillä on hieman erilaiset tehtävät kehossa.
Isoleusiinia valmistavat vain kasvit ja jotkut mikro-organismit. Tämä prosessi sisältää pyruviinihapon muuttamisen ja alfa-ketoglutarihapon välittäjänä. Pyruviinihappo on aine, joka on valmistettu luonnostaan osana hiilihydraattien ja rasvojen aineenvaihduntaa, kun taas alfa-ketoglutarihappo on toinen metabolinen yhdiste. Molemmat helpottavat aerobista hengitystä soluissa. Leusiini, jota myös syntetisoivat mikro-organismit ja kasvit ja johon liittyy pyruviinihapon aineenvaihduntaa, vaatii eri väliaineiden, nimittäin alfa-ketoisovaleriinihapon, osallistumista.
Leusiini ja isoleusiini eroavat myös entsyymeistä, joita tarvitaan niiden synteesin helpottamiseksi kasveissa. Isoleusiinin luomiseksi pyruviinihaposta tarvitaan neljä entsyymiä tai kemiallisia reaktioita käynnistäviä aineita: asetolaktaattisyntaasi, asetohydroksihapon isomeroreduktaasi, dihydroksihappodehydrataasi ja valiiniaminotransferaasi. Sitä vastoin leusiinisynteesi vaatii kolme ensimmäistä alfa-isopropyylimalaattisyntaasin, alfa-isopropyylimalaatti-isomeraasin ja leusiiniaminotransferaasin lisäksi.
Kasvisruokia, jotka syntetisoivat suuren määrän leusiinia, ovat soija, maapähkinät, vehnänalkio ja mantelit. Kasvisruokia, jotka ovat tiheitä isoleusiinia, ovat soija ja merilevä. Ruokaa varten kasvatetut eläimet kuluttavat yleensä paljon aminohappoja sisältäviä kasvisruokia, kuten maissia, vehnää ja soijaa. Samoin viljellyille kaloille syötetään merilevää. Tästä syystä runsaasti leusiinia ja isoleusiinia siirtyy ihmisten syömään eläinruokaan, mukaan lukien munat, siipikarja, naudanliha, lammas ja kala.
Nämä kaksi aminohappoa suorittavat myös hieman erilaisia toimintoja ihmiskehossa kulutuksen jälkeen. Yhdessä aminohapon valiinin kanssa leusiini ja isoleusiini tunnetaan haarautuneiden ketjujen aminohapoina (BCAA), mikä tarkoittaa, että niiden molekyylirakenteessa on ylimääräinen hiilipohjainen sivuketju. BCAA: t liittyvät kudosten kasvuun ja korjaamiseen, joten ne ovat suosittuja lisäaineena kehonrakentajien ja muiden painonnostajien kanssa. Lisäksi keho tallentaa molemmat maksaan, lihakseen ja varastoituun kehon rasvaan. Ainoastaan leusiinin on kuitenkin osoitettu edistävän proteiinin valmistusta lihassoluissa, mikä on välttämätöntä lihasten hypertrofian tai kasvun kannalta.