食物补充的维生素B12的主要生理功能是参与制造骨髓红细胞，防止恶性贫血；防止大脑神经受到破坏。药用维生素B12则主要用来治疗巨幼红细胞性贫血（俗称“恶性贫血”），与叶酸合用治疗各种恶性贫血，以及神经系统疾病中的神经炎、神经萎缩等。
恶性贫血是因胃黏膜萎缩、胃液中缺乏内因子，使维生素B12吸收出现障碍而发生的巨幼细胞贫血。发病机制不清楚，与种族和遗传有关。90%左右的患者血清中有壁细胞抗体，60%的患者血清及胃液中找到内因子抗体，部分患者可出现甲状腺抗体。恶性贫血可见于甲状腺功能亢进、慢性淋巴细胞性甲状腺炎、类风湿关节炎等疾病。恶性贫血的治疗为补充维生素B12，需要终生维持治疗。
维生素B12参与蛋白质、脂肪和糖等基本物质在体内的转化利用，在造血系统中主要是促进红细胞成熟，且参与DNA（脱氧核糖核酸）合成；对于中枢神经和外周神经功能的完整性，以及维持消化功能等都有重要影响。维生素B12不断更替、交换，应不断补充。
人体如缺乏维生素B12可表现为皮肤粗糙、巨幼红细胞性贫血（即红血球形态巨大、畸形和功能异常改变，携氧功能极差）、脸色苍白、毛发稀黄、食欲不振、呕吐、腹泻、轻度黄疸等，手指脚趾常有麻刺感；且有神经系统异常，如感觉异常，位感与振动感消失，出现神经炎、神经萎缩及老年性痴呆等。巨幼红细胞性贫血，妊娠、哺乳妇女和婴幼儿，长期素食者以及吸收不良综合征、严重肝脏疾患（特别是肝硬化）、甲状腺机能亢进，多种慢性感染及恶性肿瘤等患者对维生素B12需求会增加，应适当补充。
不过应该注意，有3类人是不能随意补维生素B12的，如痛风患者、未明确病因的神经系统损害者及心脏病患者禁用，否则，前者用药后会升高血尿酸会诱发痛风，中者可能掩盖病情耽误治疗，后者可致肺水肿或充血性心力衰竭等，加重病情。
维生素B12并非“万能补血药”，比如对最常见的缺铁性贫血便没有效果，出现贫血的症状，不应滥用维生素B12，否则适得其反！
