L-karnitino šalutinis poveikis yra retas. Tačiau kai pasireiškia simptomai, asmenys dažnai pastebi nedidelį ar vidutinio sunkumo skrandžio ir virškinimo diskomfortą, galvos skausmą ir odos sudirginimą. Kai kuriais atvejais pasireiškia šlapimo pūslės infekcijos, miego sutrikimai ir neįprastas kūno kvapas.
Kaip lizino aminorūgšties darinys, L-karnitinas padeda metabolizuoti riebalus. Jo teikiama pagalba yra gyvybiškai svarbi gerai sveikatai, nes ji tiekia riebalų rūgštis tiesiai į ląstelių mitochondrijas. Išskyrus atvejus, kai žmogui trūksta šio aminorūgšties darinio, paprastai nereikia didinti jo buvimo organizme. Nors jis lengvai pasiekiamas vartojant pieno produktus ir raudoną mėsą, daugelis žmonių, kurie vengia šių maisto produktų, perka jį kaip papildą ir dažnai domisi bet kokiu žinomu L-karnitino šalutiniu poveikiu.
Asmenims, kenčiantiems nuo hemodializės ir su amžiumi susijusio atminties praradimo, L-karnitinas taip pat gali būti naudingas. Tačiau tyrėjai neaišku, ar šios aminorūgšties papildymas iš tikrųjų padės išvengti tokių nuostolių. Miego sutrikimai yra vienas iš retai pasitaikančių šalutinių poveikių L-karnitinui, todėl asmenys, vartojantys jį norėdami sulėtinti atminties praradimą, dažnai mano, kad jis yra mažiau veiksmingas.
Kartais vadinamas tiesiog karnitinu arba acetil-L-karnitinu, šalutinis poveikis sveikiems asmenims pasireiškia labai retai. Žmonėms, turintiems kitų sveikatos problemų, pastebimas nedidelis šalutinis poveikis, jei toks yra. Tiesą sakant, kai kuriems ŽIV sergantiems pacientams antivirusiniai vaistai, naudojami ŽIV infekcijoms gydyti, iš tikrųjų sukelia L-karnitino trūkumą. Toks šalutinis poveikis paprastai gydomas karnitino papildais, kurie padeda atkurti sveiką jo kiekį organizme.
Nors dauguma žmonių nepatiria L-karnitino šalutinio poveikio, tie, kurie patiria problemų, paprastai praneša apie lengvus ar vidutinio sunkumo simptomus ir sutrikimus, tokius kaip odos bėrimas, nosies užgulimas, pykinimas, viduriavimas ir vėmimas. Kai kurie netgi pranešė apie savotišką kūno kvapą, kuris gali kilti dėl organizme vykstančios cheminės sąveikos su papildu. Nors kūno kvapas yra vienas iš rečiau pasitaikančių L-karnitino šalutinių poveikių, mokslininkai nustatė, kad jo galima išvengti vartojant riboflavino papildus.
Net jei nėra jokio akivaizdaus fizinio L-karnitino šalutinio poveikio, gydytojai rekomenduoja žmonėms, vartojantiems karnitino papildus, reguliariai atlikti klinikinius tyrimus. Taip yra dėl to, kad kai kurie L-karnitino šalutiniai poveikiai nustatomi tik atlikus medicininius tyrimus. Tyrėjai, tiriantys vaikus, turinčius dėmesio sutrikimų, taip pat nustatė, kad L-karnitino papildai yra šiek tiek veiksmingi, tačiau rekomenduoja, kad toks gydymas būtų skiriamas tik prižiūrint gydytojui, kad būtų galima atidžiai stebėti šalutinį poveikį ir gydyti, jei jis pasireiškia.