L-亮氨酸（L-Leucine）是一種必需胺基酸，化學式為C6H13NO2。它是人體必須的八種胺基酸之一，屬於二十種蛋白質胺基酸內的脂肪族類胺基酸。L-亮氨酸與L-異亮氨酸和L-纈氨酸共稱三大支鏈胺基酸。
L型指的是胺基酸的構象，按照旋光性的不同，胺基酸可以分為L型和D型。天然存在的胺基酸都是L型的，這意味著L-亮氨酸是天然存在的胺基酸之一。
胺基酸中與羧基直接相連的碳原子上有個氨基，這個碳原子上連的基團或原子都不一樣，稱手性碳原子。當一束偏振光通過它們時，光的偏振方向將被旋轉，根據旋光性的不同，分為左旋和右旋，即L系和D系。而構成天然蛋白質的胺基酸都是L系，生物界各種蛋白質（除一些細菌的細胞壁中的短肽和個別抗生素外）幾乎都是由L-胺基酸所構成的，含D-胺基酸的極少。
需要注意的是，L-絲氨酸（L-Serine）是另一種重要的胺基酸，其分子式為C3H7NO3，與L-亮氨酸不是同一種胺基酸。