ריכוזי L-גלוטתיון ברקמות אנושיות קשורים לבריאות האדם ולהזדקנות. לאנשים בריאים פיזית ונפשית ובעלי חיים ארוכים יש רמות גבוהות יותר של גלוטתיון ברקמת הדם שלהם, לעומת זאת, מבוגרים יותר עם דלקת פרקים, סוכרת או מחלת לב הם בעלי רמות נמוכות יותר של גלוטתיון מאלו ללא מחלה, סרטן וריכוזי גלוטתיון בשתן הם משמעותית מופחת בחולים כרוניים עם הפרעות רבייה, מערכת העיכול, הלב וכלי הדם ושלד השרירים.
שינויים ב-L-גלוטתיון ריכוזים מופחתים ברקמות הגוף קשורים למגוון של מחלות דלקתיות ונוירודגנרטיביות ומחלות כמו סרטן. מחסור בגלוטתיון תועד במחלות ריאה שונות כגון תסמונת מצוקה נשימתית חריפה, אסטמה ומחלת ריאות חסימתית כרונית. מחלת כבד (כבד שומני, הפטיטיס חריפה וכרונית, שחמת) קשורה גם לירידה בגלוטתיון. דלדול של גלוטתיון במבחנה מעכב את תפקוד תאי החיסון, ולגלוטתיון התוך תאי תפקיד מרכזי בתפקוד התקין של תאי החיסון. לכן, תוספת גלוטתיון מומלצת כטיפול משלים.
