Entre as funções da cianocobalamina no organismo está a participação como cofator para duas enzimas: a metilmalonil-Coa redutase (envolvida no metabolismo dos aminoácidos, do colesterol, da timina e dos ácidos graxos) e a metionina sintetase (que participa da remetilação da homocisteína, a qual é reciclada novamente à metionina).

É essencial para o metabolismo de lipídeos e carboidratos, assim como para a síntese de metionina. Dessa forma, também está envolvida na síntese de DNA e RNA, pois a síntese de metionina é essencial para o metabolismo de aminoácidos, para a síntese de purinas e pirimidinas, para várias reações de metilação e ainda para a retenção intracelular de ácido fólico.