维生素B12为细胞合成核苷酸的一个重要辅酶，参与体内甲基转换及叶酸的代谢。维生素B12缺乏时，可导致叶酸缺乏，因此导致DNA合成障碍，影响红细胞的发育和成熟。维生素B12缺乏和叶酸缺乏所致的贫血，红细胞形态学异常的相似，两药可互相纠正血象的异常。另外维生素B12缺乏还可引起神经的损害，临床主要用于治疗恶性贫血，也可与叶酸合用，治疗各种巨幼红细胞性贫血。
维生素B12可用于神经系统疾病，如神经炎、神经萎缩等的治疗，以及肝脏疾病，如肝炎、肝硬化的治疗。一般体内维生素B12的获取由食物提供，食物中的维生素B12与胃黏膜壁细胞分泌的内因子结合，形成复合物后，方可被肠道消化吸收，在回肠远端被吸收入血。对于恶性贫血的患者，由于胃黏膜萎缩，导致内因子的缺乏，这时候口服维生素B12吸收障碍，必须使用注射维生素B12，通过肌肉注射能够迅速吸收。