Die basische, nichtproteinogene Aminosäure Ornithin dient im Harnstoffzyklus als Trägersubstanz. Der Großteil des in der Leber bei Desaminierung von Aminosäuren gebildete Ammoniak wird in Harnstoff umgewandelt und im Harn ausgeschieden. Die Synthese erfolgt über den Harnstoffzyklus, wobei es zur Umwandlung von Ornithin in Citrullin und dann in Arginin kommt. In der Folge wird Harnstoff abgespalten und Ornithin regeneriert.