A L-teanina tem a capacidade de atravessar a barreira hematoencefálica e afetar o cérebro. Ela aumenta a produção de ondas cerebrais alfa, que estão associadas a um estado de relaxamento mental e alerta tranquilo. Além disso, a L-teanina também estimula a produção de neurotransmissores como a dopamina, a serotonina e o ácido gama-aminobutírico (GABA), que estão relacionados ao humor e ao bem-estar. Pode auxiliar então no relaxamento e redução do estresse, na melhora do foco e da concentração e na melhora do sono.