La cistina levogira è velocemente assorbita a livello intestinale con un trasporto attivo. Si ritrova nel sangue portale poco tempo dopo la somministrazione orale. La via metabolica principale della degradazione della cistina è la sua trasformazione nel fegato e nel rene in taurina che si ritrova sia allo stato libero che nelle urine, sia combinata agli acidi colici negli acidi biliari. La cistina levogira è un aminoacido che entra a far parte delle proteine biologiche di numerosi tessuti ed organi: cervello 2,1% g, fegato, cuore e rene, diversi ormoni del lobo posteriore dell'ipofisi (vasopressina g 19%, ossitocina g 18,3%), enzimi (pepsina), proteine plasmatiche, le alfa cheratine dure (unghie g 22%, peli e capelli dell'uomo 14 g al 19%).
La cistina è il costituente fondamentale ed elettivo degli annessi, cioè delle strutture ricche di cheratina: unghie, peli e capelli. I ponti disolfurici sono quelli principalmente responsabili della resistenza della cheratina dura. L'azione fisiologica primaria e determinante della cistina è di promuovere il processo di cheratinizzazione. Alcuni autori hanno osservato che nei soggetti denutriti (come nei Kwashiorkor) i capelli sono più chiari e contengono meno cistina; il ritorno all'alimentazione razionale determina la normalizzazione del tasso di cistina e la comparsa di capelli scuri (Bigwood e Robazza,Rao e Gopalan, Close). Lightbody e Lewis hanno messo in evidenza un rapporto diretto tra la quantità di cistina contenuta nella dieta e crescita del pelo. La lesione principale da carenza di cistina è la caduta dei peli dell'uomo. Studi sull'animale hanno dimostrato che la cistina favorisce i processi anabolici del pelo (ànagen). Le proprietà farmacologiche della cistina levogira sono dovute alla presenza del ponte disulfurico -S-S- che è alla base delle sue azioni fisiologiche.Di particolare importanza è la presenza della cistina nell'insulina costituita da due catene polipeptidiche unite fra di loro da due legami -S-S- di cistina. La riduzione dei legami -S-S- ad SH determina una perdita dell'attività dell'ormone; pertanto i gruppi -S-S- della cistina sono indispensabili per l'azione dell'insulina il cui contenuto dell'aminoacido è di g 8-13% (Wassel). Clinicamente la cistina è caratterizzata da un'azione ipoglicemizzante nei diabetici.Inoltre, la cistina determina un abbassamento della colesterolemia nei pazienti ipercolesterolemici (il colesterolo è rimosso dall'organismo attraverso l'escrezione degli acidi biliari; in questo meccanismo gioca un ruolo importante la taurina,catabolita della cistina; in caso di deficit della cistina si forma meno taurina).I gruppi -S-S- della cistina giocano un ruolo importante nel mantenere la struttura molecolare delle immunoglobuline (Edelmann).
La cistina è dotata di un'ottima tollerabilità e modestissima tossicità sistemica. Gli animali trattati con dose giornaliera per 90 giorni con un dosaggio pari a quello più elevato indicato pro/kg per la terapia dell'uomo,non hanno manifestato alcun disturbo né alterazioni dei principali parametri ematochimici o lesioni anatomopatologiche o istologiche. Inoltre la DL50 che non è stato possibile determinare, è risultata sicuramente superiore a 40 g/kg nel ratto e nel topo e a 4 g/kg nel cane. Tali dosi sono da considerare circa 10 e 100 volte superiori alle dosi massime pro/kg/pro/die dell'uomo.