维生素B12主要用于治疗两类疾病：一是巨幼细胞性贫血；二是各种原因导致的末梢神经炎。

维生素B12在体内可以转化为甲基钴胺和辅酶b12，产生活性。甲基钴胺参与叶酸代谢，当甲基钴胺缺乏时，会导致DNA合成受阻，红细胞成熟分裂停滞而产生巨幼细胞性贫血。而辅酶b12会促进脂肪代谢的中间产物甲基丙二酰辅酶A转变为琥珀酰辅酶A，参与三羧酸循环。当人体缺乏甲基丙二酰辅酶A时，会影响脂肪酸代谢，影响了神经髓鞘脂类的合成及维持有鞘神经纤维的正常功能，出现末梢神经炎。