Como otros aminoácidos forma parte de proteínas importantes para las células. Se ha comprobado en numerosas estudios que en situaciones de estrés abiótico las plantas acumulan valina, así como alanina y leucina. La valina forma parte del subgrupo de aminoácidos de cadena ramificados (en inglés se denominan BCAA de Branched-Chain Amino Acids), estos aminoácidos sirven como sustrato para sintetizar otros muchos metabolitos. Por ejemplo, la valina es precursora de alcoholes, y otros compuestos, que mejoran las cualidades organolépticas de los frutos. En situaciones de estrés abiótico, las plantas producen una gran cantidad de aminoácidos de cadena ramificada (valina, leucina, isoleucina, etc.) que son utilizados por la planta para sintetizar proteínas de respuesta al estrés.