维生素B12可参与核酸合成和叶酸的循环利用，当B12缺乏时通过叶酸代谢障碍引起的DNA合成障碍，可影响红细胞的成熟。另外维生素B12具有维持鞘神经纤维功能完整性的作用，当维生素B12缺乏时可以引起神经的损害。维生素B12还可以用于神经系统疾患，如神经炎、神经萎缩等，以及再生障碍性贫血、肝脏疾病、白细胞减少等的辅助治疗。
人体维生素B12必须通过食物摄取，当维生素B12经过口服与胃壁细胞分泌的内因子结合后，能够免于胃液的消化而进入空肠吸收。如果胃黏膜萎缩造成内因子缺乏时，就会影响维生素B12的吸收而引起恶性贫血。恶性贫血是由于胃黏膜内因子缺乏，而导致的维生素B12不能口服吸收，因此对于维生素B12缺乏所致的巨幼红细胞性贫血，必须肌肉注射给予维生素B12，并且要终身使用，口服无效。