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色氨酸在代谢过程中与碳水化合物、蛋白质、脂肪、维生素和微量元素等各种营养素之间有十分密切的关系。
所有碳水化合物都能促进L-色氨酸从胃肠道进入门静脉。在体外试验中发现，淀粉和二糖能促进肠道L-色氨酸转运，但在单胃动物中却没有此作用。果糖的吸收情况与血液中色氨酸浓度的关系十分密切。在果糖吸收不良的患者中，血液中色氨酸浓度非常低。若肠道内果糖浓度较高，则会干扰L-色氨酸的代谢，同时会降低色氨酸在5-羟色胺生物合成时的可利用性。
色氨酸的多少直接影响蛋白质的合成率。当体内色氨酸浓度高时，合成蛋白质的速度加快，反之当色氨酸缺乏时，由于氨基酸不平衡会导致蛋白质合成速度下降。当日粮蛋白质浓度与色氨酸浓度不同时，动物采食量也不同，并且伴随着神经递质浓度的变化。日粮富含色氨酸时，血清色氨酸与LNAA比值升高，可提高应激敏感群体的抗应激能力。由含色氨酸的肽引起的脑部5一羟色胺浓度变化与单体色氨酸非常相似。给鼠饲喂不同含色氨酸的肽时，脑部5一羟色胶和5一羟基吲哚乙酸显著增加;当色氨酸与亮氨酸或它的肽一起口服时，脑部的5一羟色胺浓度下降。Baker等(1996)研究发现，在赖氨酸充足但色氨酸缺乏的玉米-豆粕型日粮中，补充色氨酸时，体增重和饲料转化率随补充量的增加呈线性增长。但当色氨酸与赖氨酸都充足时，再补充赖氨酸或色氨酸，体增重与摄食量随二者添加量的增加而呈线性下降。李艳玲报道，苏氨酸与色氨酸之间存在交互作用，且对体增重和饲料转化率有显著影响。
脂肪日粮添加色氨酸，可降低肝腊总量（Roger等，1991；1992），但如果添加到含有黄曲霉毒素的饲料中时，色氨酸会和黄曲霉毒素联合在一起对机体造成更为严重的损害（RogCr等，1991）。色氨酸的添加会影响脂的代谢，同时影响血浆皮质醇浓度和肝微粒体中氧化酶体系的联合作用（Takahashi等，1991人当色氨酸添加量高于或低于营养需要时都会使肝重和肝内脂肪含量减少，并且L一色氨酸能够减轻产蛋鸡的脂肪肝和肝中微粒体的氧化酶的联合作用（Akiba等，1992）。随脂肪摄入量的增加，由色氨酸到尼克酷胺的转化率上升；若在脂肪摄入量增加的同时增加蛋白质的摄入量，则转化率会降低。
在烟酸缺乏的日粮中含有维生素B6时，色氨酸向烟酸的转化速度较快。在日粮添加尼克酰胺的同时补加色氨酸，则饲料的摄入量、生长和饲料转化率都显著提高。N-甲基尼克酸胺分泌随尼克酷胺的添加而增长。感染了HW的人群血浆色氨酸浓度下降，以口服的方式服用尼克酰胺可使血浆色氨酸的浓度提高40 %，改善由 HW引起的代谢异常。
NaCl和KCl可以促进鸡肠道内色氨酸的吸收，但不同的年龄与肠道不同的位点，吸收速度不同。Basova等(1999)发现，Zn2+能够作用于游离的色氨酸和肽形式的载体，保护它们不被降解。但当Zn2+浓度过高时则会部分抑制小肠游离色氨酸的吸收。色氨酸作为吡啶羧酸的前体物促进动物对锌的吸收。铁缺乏会降低色氨酸的利用率，而对烟酸无影响。