Embora haja vários estudos clínicos randômicos avaliando os benefícios da suplementação de glutamina em pacientes adultos, há pouca informação em pacientes pediátricos, particularmente naqueles com doenças graves. O objetivo deste estudo foi avaliar criticamente os estudos sobre suplementação de glutamina, para verificar os possíveis benefícios clínicos desta suplementação em crianças gravemente doentes. Levou-se a cabo uma pesquisa dos estudos publicados entre 1992 e 2003, do tipo prospectivo, randômico e controlado, conduzidos em pacientes pediátricos gravemente doentes, divididos em dois grupos: o dos que receberam suplementos de glutamina por via enteral ou parenteral, e o dos que receberam placebo. As variáveis de desfecho foram: tempo para atingir oferta plena de dieta enteral, tempo de hospitalização, complicações e mortalidade. Foram utilizadas as bases de dados Medline, LILACS e Cochrane, com as palavras-chave: glutamine, critically ill, trauma, sepsis, burned, injured, bone marrow transplantation, intensive care, mechanical ventilation. Dos 33 estudos inicialmente identificados, 7 preencheram os critérios de inclusão. A análise dos resultados mostrou que nos pacientes suplementados com glutamina, houve melhor aceitação por via enteral e redução do tempo de nutrição parenteral em recém-nascidos, não havendo efeito sobre o tempo de internação, custos hospitalares e mortalidade. Os estudos controlados na faixa etária pediátrica, não permitem que se adote o uso rotineiro da glutamina em crianças gravemente enfermas. O número reduzido de pacientes e a heterogeneidade quanto ao grupo etário, doenças e via de administração são fatores que limitam a interpretação dos resultados.