La L-sérine est classée comme un acide aminé non essentiel. L'organisme peut synthétiser des quantités suffisantes de L-sérine pour répondre à ses besoins quotidiens.

Des recherches récentes ont montré que la L-sérine et les produits de son métabolisme sont essentiels à la prolifération cellulaire et à certaines fonctions du système nerveux central. Les résultats d'altérations des taux de sérine et de glycine chez les patients atteints de troubles psychiatriques soulignent l'importance de la L-sérine dans le développement et le fonctionnement du cerveau.