服用5-HTP能在体内转化成血清素，不过血清素无法通过进入脑部，因此必须是5-HTP先通过血脑障壁后，再于脑部转化为血清素，才能真正发挥稳定情绪及品质的作用，口服5-HTP后，只有约三分之一到二分之一可以真正到脑部转化为血清素，一大部分会是在进入脑部前就已转化成血清素，此部分则为没有正面意义的生理效应。

有多项研究指出，5-HTP具有一定的生理作用。根据研究发现，服用5-HTP能明显的改善忧郁症的情绪，另外，5-HTP也能品质，改善轻度。另外也有研究证据显示，5-HTP具有作用，能够改善部分肌纤维痛症的不适，对于慢性压力性的改善，也有作用，研究发现，服用5-HTP会使经常性的发作频率下降，提高体内脑啡的浓度，脑啡是人体自然分泌的及快乐物质，脑啡的浓度上升，能让人体感到舒畅愉快。 动物试验也发现，5-HTP能够提高leptin的血中浓度，提高食欲的控制度，避免暴饮暴食，一份针对19名的女性所做的研究发现，每天每公斤体重服用用8毫克(mg)的5-HTP，为时五周，在没有配合饮食处方的情况下，体重平均降低了5%，类似的结果也出现在其他的为时更长及针对非依赖性患的研究报告上，因此5-HTP确实可运用于者食欲控制的辅助上。但值得注意的是，这些证据强度尚不足，5-HTP的生理作用仍存在较大争议。