La carnosina è una molecola composta da due aminoacidi (e per questo è detta dipeptide), la b-alanina e l'istidina. Il suo interesse nel campo degli integratori deriva dal fatto che si trova in buona quantità nel tessuto muscolare, per il quale regola alcuni processi metabolici di produzione dell'energia. Le fibre muscolari bianche generalmente contengono più carnosina rispetto a quelle rosse e si può stimare una concentrazione media di carnosina nei muscoli di 300 mg  per ogni etto di tessuto. Una ricerca di qualche anno fa (Hipkiss AR et al., 1995) ha messo addirittura in relazione la concentrazione di carnosina di alcune specie animali con la loro massima aspettativa di vita. Inoltre, i livelli di carnosina decadono con il passare degli anni, con una perdita del 63% passando dai 10 ai 70 anni.
I primi studi scientifici sulle proprietà della carnosina hanno dimostrato che ha proprietà antiossidanti, ovvero riduce i danni provocati dalla produzione dei  radicali liberi, in quanto migliora le funzionalità della membrana cellulare. In questo senso, la carnosina opera in stretta sinergia con altri micronutrienti ad azione antiossidante (betacarotene e vitamine E e C). Migliorando le funzionalità delle membrane cellulari, queste risultano meno sensibili all'attacco dei radicali liberi, che altrimenti nel tempo produrrebbero un effetto degenerativo sulla membrana stessa.
Un altro effetto dimostrato della carnosina è quello di controllare i livelli di calcio nelle cellule del miocardio, migliorando quindi la funzionalità cardiaca.  Recentemente, si stanno studiando gli effetti della carnosina sui malati di Alzheimer, in quanto sembrerebbe avere un effetto inibitore sulla formazione delle placche, proteggendo le cellule del cervello.
Lo sport - In campo sportivo, gli aspetti più interessanti della carnosina sono essenzialmente due. Il primo consiste nella  sua capacità di "tamponare" l'acido lattico prodotto sotto sforzo muscolare. Questo aspetto è però da considerare con attenzione, in quanto tale capacità, particolarmente spiccata negli animali, risulta più ridotta nei muscoli umani, arrivando a circa il 7% della capacità complessiva del muscolo impegnato nello sforzo anaerobico. In questo meccanismo la carnosina si lega all'acido lattico, in particolare alla molecola dell'idrogeno dell'acido, stabilizzando così il pH intracellulare.
Il secondo aspetto è quello di aumentare la produzione di ATP (processo chiamato fosforilazione ossidativa), attivando un enzima che aumenta la velocità di produzione dell'energia e la funzionalità delle miofibrille (che sono la parte contrattile delle fibre muscolari).
Per tutti questi motivi, la carnosina suscita interesse come antiossidante (e antiinvecchiamento in generale) e come coadiuvante della funzionalità contrattile dei muscoli. Grazie al suo effetto tampone, la carnosina consentirebbe prestazioni sub-massimali più lunghe e un recupero più veloce dopo la prestazione. Alcuni studi hanno misurato mediante il test di Wingate (test fatto al cicloergometro che stima la massima potenza anaerobica) una capacità di recupero muscolare migliore e, a livello chimico, un  aumento dei livelli di 2,3 difosfoglicerato (DPG) nei globuli rossi e del rapporto 2,3 DPG/emoglobina. Tuttavia, gli svantaggi dell'integrazione di carnosina sono da tenere in considerazione: l'alto costo, dovuto alla difficoltà di produzione che ne limita la diffusione e, conseguentemente, una raccolta statistica significativa dei vantaggi del suo utilizzo, e il dosaggio, sul quale non c'è assolutamente nessuna concordanza nei vari studi (si va da 300-400 mg al giorno fino a 5 gr. al giorno). Anche sull'assunzione non è ben chiara la tempistica, alcuni suggeriscono di assumerla prima della gara, altri il giorno precedente, presupponendo una capacità di "stoccaggio" nei muscoli.
Un giudizio - A nostro parere l'integrazione con carnosina è attualmente impossibile. Infatti i bassi dosaggi sono giustificati solo commercialmente: pur di vendere, si reputano sufficienti. Ad alti dosaggi il costo non è sicuramente compensato dai risultati.