L-Valin wird in der Futtermittelindustrie als Zusatzkomponente in Mischfuttermitteln für Schweine, Geflügel und andere Nutztiere eingesetzt. Seine Aufgabe besteht darin, den Valingehalt der Rezeptur zu ergänzen und das Aminosäureprofil des Futtermittels an den Bedarf der Tiere anzupassen.
Valin wird zu einer der limitierenden Aminosäuren in proteinarmen Futterrationen für Monogastrier. Durch die Anreicherung des Futters mit L-Valin lässt sich die Zufuhr von verzweigtkettigen Aminosäuren (BCAA) bedarfsgerecht anpassen, ohne den Rohproteingehalt übermäßig zu erhöhen; dies kommt unter anderem bei der Formulierung von Futtermitteln mit reduziertem Rohproteingehalt zur Anwendung.
L-Valin wird zudem in Vormischungen und Mineral-Vitamin-Mischungen eingesetzt, wo es dazu dient, den BCAA-Gehalt in der Futterzusammensetzung zu ergänzen.