D-二聚体是人体内纤维蛋白降解的产物，人体内纤溶系统以及凝血系统，两者是动态平衡的过程。D-二聚体增高常见于高凝状态，例如继发性纤维蛋白溶解功能亢进、弥散性血管内溶血、肾脏疾病、器官移植、排斥反应、溶栓治疗、深静脉血栓、脑梗死、肺栓塞、手术、肿瘤，以及感染及组织坏死，也可以引起D-二聚体升高。
对于人体自身的免疫病，也就是风湿、类风湿、红斑狼疮、类风湿性关节炎等疾病，都可以引起D-二聚体增高。这种增高提示身体处于高凝状态，发生血栓的风险较高。