Suplementy z cytrynianem choliny są stosowane przez wiele osób, ponieważ niezbędny składnik odżywczy może być wytwarzany przez organizm tylko w ograniczonym zakresie. Ze względu na jego rzekome działanie energetyzujące i promujące zdrowie komórkowe, niektórzy sportowcy decydują się na stosowanie suplementów z cytrynianem choliny. Pacjenci cierpiący na zespół przewlekłego zmęczenia lub fibromialgię mogą również odnieść korzyści z suplementacji choliną, ponieważ uważa się, że składnik odżywczy poprawia wchłanianie i wykorzystanie minerałów, takich jak magnez i wapń. Chociaż przeprowadzono pewne badania sugerujące, że cholina może być stosowana do promowania rozwoju poznawczego niemowląt w macicy, potrzebne są dalsze badania, zanim będzie można ustalić jej stosowanie w czasie ciąży.
Największy wydatek choliny w organizmie to produkcja betainy. Betaina ułatwia metylację, oddając niektóre cząsteczki wymagane do procesu. Donory metylu, takie jak betaina, są potrzebne do syntezy lipidów i niektórych neuroprzekaźników, a także do transkrypcji kwasu dezoksyrybonukleinowego (DNA). Możliwe, że błędy transkrypcji DNA po części związane ze starzeniem się mogą być spowodowane pogorszeniem zdolności organizmu do metylacji w czasie. Niektórzy lekarze medycyny alternatywnej teoretyzują, że stosowanie suplementów diety zawierających cytrynian choliny może spowolnić proces starzenia, chociaż do 2011 r. nie przeprowadzono żadnych badań potwierdzających to twierdzenie.
Jednak znaczenie choliny w produkcji neurochemikaliów jest dobrze zrozumiane. Deficyty poznawcze związane z chorobą Alzheimera są czasami przypisywane uszkodzeniom układu cholinergicznego mózgu, który jest odpowiedzialny za uczenie się, pamięć, nastrój i inne funkcje. Te deficyty są czasami leczone lekami w celu zwiększenia stężenia acetylocholiny w surowicy, jednej z najważniejszych substancji pobudzających mózg. Suplementy zawierające cytrynian choliny mogą dostarczać organizmowi dodatkowej choliny do wykorzystania w produkcji tego i innych neuroprzekaźników.
Cholina jest również niezbędna do tworzenia i utrzymywania zdrowych błon komórkowych. Odżywka jest wykorzystywana w wątrobie w syntezie fosfotydylocholiny, ważnego składnika dwuwarstwy fosfolipidowej, która stanowi większość błon komórkowych i jądrowych. Struktura dwuwarstwy fosfolipidowej umożliwia komórkom kontrolowanie tego, co wchodzi i wychodzi przez błonę komórkową, działając jako bariera między płynami wewnątrz i na zewnątrz komórki.
Chociaż cholina może być pozyskiwana z wielu różnych źródeł żywieniowych, w tym z mięsa, warzyw, orzechów, fasoli i jajek, niektórzy ludzie decydują się uzupełniać swoje naturalne spożycie suplementami cytrynianu choliny. Podczas gdy organizm wytwarza ograniczoną ilość składnika odżywczego, niedobór choliny występuje rzadko u osób stosujących normalną dietę. Cholina jest niezbędna dla wielu strukturalnych i metabolicznych potrzeb organizmu, w tym transkrypcji DNA, chemii mózgu i utrzymania ścian komórkowych.