葡萄糖是人体重要的能量来源，具有供能、调节代谢、维持生理功能等作用。葡萄糖的作用主要有参与能量代谢、维持中枢神经系统功能、促进肝脏解毒、辅助调节血糖、支持细胞修复等。
葡萄糖在细胞内通过糖酵解和三羧酸循环产生三磷酸腺苷，为肌肉收缩、体温维持等生理活动提供直接能量。每克葡萄糖可产生约4千卡热量，是红细胞、视网膜等组织的唯一能量底物。
脑组织每日消耗约120克葡萄糖，占全身葡萄糖消耗量的60％。血糖浓度低于2.8毫摩尔每升时可出现注意力不集中、嗜睡等神经低血糖症状，持续低血糖可能导致脑细胞不可逆损伤。
葡萄糖在肝脏内转化为葡萄糖醛酸，与毒素结合形成水溶性复合物排出体外。临床常用葡萄糖注射液辅助治疗酒精中毒、药物中毒等情况，通过提供解毒原料和稀释血液毒素浓度发挥作用。
口服葡萄糖可用于纠正低血糖发作，静脉注射葡萄糖能快速升高血糖水平。糖尿病患者需注意葡萄糖摄入量，而胰岛素瘤患者需常备葡萄糖制剂应对突发低血糖。
葡萄糖是合成糖蛋白、糖脂等细胞结构物质的原料，创伤修复期适当补充葡萄糖有助于伤口愈合。术后患者通过葡萄糖输液可减少蛋白质分解，维持正氮平衡。
健康人群通过主食摄入葡萄糖即可满足需求，全谷物、薯类等食物可提供稳定葡萄糖来源。糖尿病患者需监测血糖变化调整摄入量，运动员等特殊人群可适当增加碳水化合物比例。出现不明原因头晕、心慌等低血糖症状时，应及时检测血糖并就医排查病因。
