D-Carnitine เป็นเอนแอนติโอเมอร์ D ของคาร์นิทีน ซึ่งแตกต่างจาก L-Carnitine ที่มีกิจกรรมทางชีวภาพ D-Carnitine ไม่ช่วยในการขนส่งกรดไขมันเข้าสู่ไมโตคอนเดรียเพื่อผลิตพลังงานอย่างมีประสิทธิภาพ และอาจยับยั้งการทำงานของ L-Carnitine โดยการแข่งขันในการดูดซึม ดังนั้น จึงไม่มีการนำไปใช้อย่างแพร่หลายในผลิตภัณฑ์เสริมอาหารสำหรับสุขภาพและฟิตเนส และอาจก่อให้เกิดภาวะขาดคาร์นิทีนหากบริโภคมากเกินไป แทนที่จะใช้ในด้านนั้น D-Carnitine ถูกนำไปใช้หลักในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เพื่อศึกษาการเผาผลาญคาร์นิทีน ความเลือกเอนแอนติโอเมอร์ในระบบชีวภาพ และเป็นสารมาตรฐานอ้างอิงหรือสารยับยั้งในงานเภสัชวิทยา อาจมีบทบาทเฉพาะในงานทดลองชีวเคมีหรือเป็นสารกลางในการสังเคราะห์อนุพันธ์คาร์นิทีน เนื่องจากมีกิจกรรมทางชีวภาพจำกัด จึงไม่แนะนำให้ใช้ในด้านบำบัดโดยปราศจากการดูแลทางการแพทย์เฉพาะ