谷胱甘肽是人体通过在肝脏合成某些氨基酸而自然产生的一种物质。它也被身体的几乎每个细胞用来中和毒素。由于谷胱甘肽由三种氨基酸组成，即γ-谷氨酸、半胱氨酸和甘氨酸，因此被归类为三肽。然而，与其他一些三肽不同，它在半胱氨酸和谷氨酸链内具有独特的肽连接结构。前者中的巯基允许分子提供所谓的还原当量，这意味着能够将一个电子提供给其他由于缺乏平衡电子对而变得不稳定和高度反应的分子。因此，这种形式被称为还原型谷胱甘肽（GHS）。。

在人体细胞和组织中发现的这种物质大部分处于GHS状态。然而，随着电子捐赠的继续，GHS分子也因未配对电子而变得不稳定，并最终与另一分子结合形成氧化形式，或谷胱甘肽二硫化物（GSSG）。在体内谷胱甘肽总浓度中，只有10%以GSSG形式存在。

谷胱甘肽的主要功能是通过调节半胱氨酸-巯基侧链与蛋白质粘附时的还原来提供抗氧化活性。这种作用有助于阻止氧化应激和自由基对细胞的损害。事实上，这种物质对于保护眼睛、皮肤、肾脏、肝脏和许多其他器官免受身体通过正常代谢产生的有毒副产品的伤害至关重要。在肝脏中，它有助于排毒和去除有害毒素，包括环境污染产生的毒素，以及酒精和药物的摄入。。

谷胱甘肽在促进健康的免疫系统方面也起着重要作用。例如，它抑制炎症介质，如白三烯，这些介质参与从过敏到关节炎等多种炎症性疾病。由于研究表明谷胱甘肽利用率下降与年龄相关疾病之间存在联系，因此正在进行实验治疗，以帮助治疗许多年龄相关疾病，如癌症、阿尔茨海默病和帕金森病。还有证据表明，患有自身免疫性疾病（如艾滋病）的人可能缺乏这种物质，并可能从补充剂中获益。。

虽然一些研究已经证明了谷胱甘肽的有益特性，但口服补充剂具有任何治疗价值的证据并不那么有希望。一方面，它没有很好地吸收补充形式。另一方面，研究表明，即使静脉注射，补充剂量也不一定会增加体内循环水平。然而，增加半胱氨酸（谷胱甘肽的前体）的摄入可能会增加细胞中的可用水平。研究表明，S-腺苷甲硫氨酸（SAM-e）、N-乙酰半胱氨酸（NAC）和由纯乳清蛋白制成的补充剂可提高半胱氨酸水平。。

虽然谷胱甘肽补充通常被认为是安全的，但也存在一定的风险和副作用。例如，对牛奶蛋白（酪蛋白）过敏的人不应该服用。此外，接受免疫抑制治疗的患者不应服用谷胱甘肽，包括接受器官移植的患者。也有关于肠痉挛和腹胀的报道，特别是如果不增加饮水量的话。