DL-phenylalanine (DLPA) is een mengsel van zowel de rechtsdraaiende D-vorm van het ringvormige aminozuur fenylalanine als de (natuurlijke) linksdraaiende L-vorm. L-fenylalanine kan gemakkelijk de bloed-hersenbarrière passeren en kan worden omgezet in het aminozuur L-tyrosine dat in schildklierhormoon kan worden omgezet en via L-dopa uiteindelijk de neurotransmitters dopamine, noradrenaline en adrenaline kan vormen. Deze neurotransmitters zijn onder meer van belang voor het geheugen, alertheid en de leerfunctie. Fenylalanine kan niet door het lichaam worden aangemaakt, het is daarom een essentieel aminozuur.
L-fenylalanine maakt deel uit van een aantal psychoactieve medicijnen, evenals belangrijke lichaamsstoffen, zoals acetylcholine, vasopressine, cholecystokininen, enkefalinen en endorfinen. Endorfinen en enkefalinen zijn substanties die het lichaam aanmaakt als we zware lichamelijke inspanning (sport) verrichten of wanneer we positieve emoties ondervinden. Deze door het eigen lichaam aangemaakte morfineachtige stoffen (endogene opiaten) maken het lichaam minder gevoelig voor (of bewust van) pijn. Bovendien hebben deze stoffen een stemmingsverbeterend effect. Ze worden in verband gebracht met een positievere levensinstelling, een verhoogde alertheid, verbetering van de geheugenfunctie, een verhoogde vitaliteit en vergroting van de seksuele interesse. Dit zou een belangrijke reden zijn waarom DL-fenylalanine een anti-depressieve werking heeft.
D-fenylalanine kan niet worden omgezet in tyrosine, en wordt vooral omgezet in fenylethylamine (een krachtige stemmingsverbeteraar). DL-fenylalanine heeft een sterk afremmend effect op de enzymen die deze endogene opiaten (endorfinen, enkephalinen) afbreken, waardoor deze stoffen hun werking langer kunnen blijven doen en de natuurlijke pijntolerantie stijgt. DLPA bestrijdt in zekere zin niet het symptoom "pijn", maar ondersteunt juist het lichaamseigen pijnbestrijdingssysteem.
Patiënten met gewichtsaandoeningen en depressieve personen blijken sterk verlaagde niveaus van fenylethylamine te hebben, waardoor endorfines veel te snel worden afgebroken en ze veel sneller dan anderen last hebben van pijn en depressies. Het geven van D-Phenylalanine bij deze personen heeft een sterke stijging van de fenylethylamine-spiegel tot gevolg, een duidelijke vermindering van de pijnbeleving en een verbeterde mobiliteit. DLPA wordt verder nog ingezet bij chronische pijnaandoeningen als lage rugpijn, menstruatiepijnen, hoofdpijnen (migraine) en fantoompijn, evenals bij een grote variëteit aan soorten depressies.