В 2015 году Bailey SJ и Blackwell JR выполнили исследование на здоровых людях.<ref>Bailey S. J. et al. L-citrulline supplementation improves O2 uptake kinetics and high-intensity exercise performance in humans //Journal of Applied Physiology. – 2015. – С. jap. 00192.2014.</ref> Атлеты в течение 5 дней принимали мальтодекстрин ([[плацебо]]), цитруллин (6 г) или [[аргинин]] (6 г), растворенных в воде, небольшими порциями на протяжении дня. На 6 и 7 дни, когда выполнялись тесты, добавки принимались единоразово за 1,5 часа перед физической нагрузкой. Было показано, что цитруллин снижал артериальное давление, улучшал поставку кислорода к мышцам и повышал [[Развитие выносливости|выносливость]] на тренировках. Аргинин при этом не оказывал влияния на изучаемые показатели.

Цитруллин может также выступать как [[Донаторы азота|донатор азота]], поскольку из него синтезируется аргинин<ref>Dhanakoti, S. N. et al, Am. J. Physiol. 259:E437-E442, (1990)</ref>, он лучше усваивается и не разрушается в печени после абсорбции из пищеварительного тракта, но этот механизм действия не является основным.<ref>http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26023227</ref> Кроме того, цитруллин угнетает ферменты, которые разрушают оксид азота. Предполагается, что цитруллин может увеличивать продукцию [[гормон роста|гормона роста]], секрецию [[инсулин]]а и продукцию [[креатин]]а, однако эти эффекты не доказаны.