Argininas ir citrulinas yra nepakeičiamos aminorūgštys, turinčios dvikryptį ryšį. Citrulinas gali būti gaminamas iš arginino, veikiant azoto oksido sintazei. Tada, veikiant kitiems dviem fermentams, jis vėl paverčiamas argininu. Ši atvirkštinė sąveika yra svarbi karbamido cikle ir azoto oksido gamyboje.
Tiek argininas, tiek citrulinas dalyvauja amoniako detoksikacijoje gaminant karbamidą. Arginino sintezė daugiausia vyksta žarnyno ir inkstų traktuose, kur, veikiant ląstelėms, citrulinas susidaro pridedant amoniako prie L-ornitino, kuris vėliau virsta argininu. Pašalinus karbamidą iš arginino, jis vėl virsta ornitinu. Karbamido cikle esančios aminorūgštys detoksikuoja amoniaką, kuris yra bakterijų metabolizmo šalutinis produktas.
Argininas padeda gaminti azoto oksidą, kuris yra molekulė, būtina kraujagyslėms išsiplėsti ir taip užtikrina sveiką kraujo tekėjimą per kūną. Citrulinas palengvina arginino gamybą. Argininas ir citrulinas, kaip azoto oksidą didinančios medžiagos, padeda pašalinti arterijų oksidacinį stresą ir palengvina užsikimšimą ar spūstis. Kai kraujas sveikas, o širdžiai nereikia sunkiai dirbti, kad jį pumpuotų po visą kūną, daugiau energijos lieka kitoms užduotims. Sumažėja kraujospūdis, o kūnas gali susikoncentruoti į gynybą ir gydymą, o ne išgyventi.
Kaip maisto papildą, argininą ir citruliną galima vartoti kartu, siekiant palaikyti baltymų apykaitą ir palaikyti raumenų audinį. Dėl šios priežasties tai yra populiarus priedas tarp kultūristų. Be to, nustatyta, kad arginino ir citrulino derinys pagerina vyrų seksualinę disfunkciją. Vien argininas reklamuojamas kaip sveikatos papildas, skirtas širdies ir kraujagyslių ligoms gydyti, kaip augimo priedas ir erekcijos disfunkcijos gydymas.
Tiek argininas, tiek citrulinas laikomi neesminiais, nes jie gaminami organizme, tačiau esant stresui, pavyzdžiui, augimui, infekcijoms ir traumoms, arginino sintezė gali būti paveikta, todėl gali tekti vartoti papildus. Dietiniai aminorūgščių šaltiniai yra gyvuliniai baltymai, sojos baltymai, riešutai ir kiaušiniai. Natūralūs citrulino šaltiniai yra arbūzas, agurkai ir pieno baltymai kazeinas; bet kadangi organizmas gamina pakankamą kiekį, jo nereikia vartoti su maistu, išskyrus retus trūkumo atvejus. Papildų vartojimo nauda vis dar diskutuotina.