L-Ornithin, Orn, α,δ-Diaminovaleriansäure, 2,5-Diaminopentansäure, H2N-CH2-CH₂-CH₂-CH(NH₂)-COOH, eine nichtproteinogene Aminosäure. Bei Säugetieren ist L-O. ein Zwischenprodukt des Harnstoff-Zyklus und die Vorstufe der Polyamine. Es stellt bei allen argininsynthetisierenden Organismen eine Zwischenstufe in der Biosynthese von Arginin dar. Bei einigen wenigen Mikroorganismen wird L-O durch die Wirkung der Citrullin-Phosphorylase aus Citrullin gebildet. Verschiedene Antibiotika enthalten L-O., z.B. das Peptid Gramicidin S.

2-N-Acetyl-L-ornithin ist eine Zwischenstufe der L-Ornithinsynthese aus Glutaminsäure bei Mikroorganismen und stellt einen wichtigen allosterischen Effektor der Carbamylphosphat-Synthetase dar.

5-N-Acetyl-L-ornithin, ein Strukturanaloges von Citrullin, kommt als nichtproteinogene Aminosäure in verschiedenen Pflanzen vor. Aus L-O. entsteht durch Decarboxylierung bei Mikroorganismen Putrescin (Tetramethylendiamin).