硫辛酸作為輔酶，在兩個關鍵性的氧化脫羧反應中起作用，即在丙酮酸脫氫酶複合體和α-酮戊二酸脫氫酶複合體中，催化醯基的產生和轉移。硫辛酸可以接受醯基與丙酮酸的乙醯基，形成一個硫酯鍵，然後將乙醯基轉移到輔酶A分子的硫原子上。形成輔基的二氫硫辛醯胺可再經二氫硫辛醯胺脫氫酶（需要NAD+）氧化，重新生成氧化型硫辛醯胺。α-硫辛酸含有雙硫五元環結構，電子密度很高，具有顯著的親電子性和與自由基反應的能力，因此它具有抗氧化性，具有極高的保健功能和醫用價值（如抗脂肪肝和降低血漿膽固醇的作用）。此外，硫辛酸的巰基很容易進行氧化還原反應，故可保護巰基酶免受重金屬離子的毒害。硫辛酸在自然界廣泛分布，肝和酵母細胞中含量尤為豐富。在食物中硫辛酸常和維生素B1同時存在。人體可以合成。目前，尚未發現人類有硫辛酸的缺乏症。

硫辛酸在體內的主要功能是能量代謝重要的輔因子。此外，硫辛酸還有一個很重要的角色，就是其獨特的抗氧化效果，既可以還原水溶性的抗氧化劑（例如：維生素C），又可以還原脂溶性的抗氧化劑（例如：維生素E），簡單來講就是：硫辛酸可以使體內抗氧化劑再生再利用，因此可以說是抗氧化營養素的最大靠山。硫辛酸可提升抗氧化，抗發炎和抗老化的能力，對腦細胞的保健更為有效顯注。