La catena laterale di leucina è idrofobico , significa che respinge l'acqua. Pertanto, molto probabilmente si troverebbe nelle seguenti posizioni in una proteina disciolta in acqua:

* interno della proteina: Le catene laterali idrofobiche di leucina si raggrupperebbero all'interno della proteina, lontano dalle molecole d'acqua circostanti. Ciò riduce al minimo l'interruzione della struttura dell'acqua causata dalle catene laterali idrofobiche.

* sulla superficie della proteina, a contatto con altri residui idrofobici: La leucina potrebbe anche essere trovata sulla superficie della proteina, ma solo se interagisce con altri residui idrofobici, formando un cerotto idrofobo. Ciò riduce l'esposizione della catena laterale idrofobica all'acqua.

In sintesi: La leucina, essendo idrofobica, sarebbe trovata all'interno di una proteina o in superficie in stretta vicinanza ad altri residui idrofobici, riducendo al minimo l'esposizione all'acqua.