Η καρνοσίνη υπάρχει ευρέως σε διάφορα όργανα των θηλαστικών, ειδικά στον εγκέφαλο. Η συγκέντρωση της καρνοσίνης στους μυς είναι σχετικά υψηλή, ακόμη και μέχρι 20 mmol/l
Η καρνοσίνη μπορεί να χρησιμοποιηθεί από περιφερικούς ιστούς και όργανα.
Η καρνοσίνη στα τρόφιμα ή ορισμένα φάρμακα απορροφάται από το πεπτικό σύστημα και παίζει φυσιολογικές λειτουργίες όπως η αποκατάσταση της κόπωσης, η καθυστέρηση της γήρανσης και η πρόληψη ασθενειών. Μπορεί επίσης να αποικοδομηθεί (υδρολύεται σε αμινοξέα και αλανίνη) από τα ένζυμα καρνοσίνης στον ορό και τα κύτταρα
Η καρνοσίνη στα καλλυντικά μπορεί να αντισταθεί στη γλυκοζυλίωση, την οξείδωση, να καθαρίσει τις ελεύθερες ρίζες και να αποτρέψει τη γήρανση του δέρματος απορροφώντας τον από τον ιστό του δέρματος.
