臨床藥物
谷胱甘肽藥物，廣泛應用于臨床，除利用其巰基以螯合重金屬、氟化物、芥子氣等毒素中毒外，還用在肝炎、溶血性疾病以及角膜炎、白內障和視網膜疾病等，作為治療或輔助治療的藥物。近年來，西方科學家，尤其是日本學者發現谷胱甘肽具有抑制艾滋病毒的功能 。
最新研究還表明，GSH能夠糾正乙酰膽堿、膽堿酯酶的不平衡，起到抗過敏作用，還可防止皮膚老化及色素沉著，減少黑色素的形成，改善皮膚抗氧化能力并使皮膚產生光澤，另外，GSH在治療眼角膜病及改善性功能方面也有很好作用 。
抗氧化作用
谷胱甘肽作為體內一種重要的抗氧化劑，能夠清除掉人體內的自由基；由于GSH本身易受某些物質氧化，所以它在體內能夠保護許多蛋白質和酶等分子中的巰基不被有害物質氧化，從而保證蛋白質和酶等分子生理功能的正常發揮；人體紅細胞中谷胱甘肽的含量很多，這對保護紅細胞膜上蛋白質的巰基處于還原狀態，防止溶血具有重要意義。
食品添加劑
食品中添加谷胱甘肽可起到意想不到的作用：
1、加入到面制品中，可起到還原作用。不僅使制造面包的時間縮短至原來的二分之一或三分之一，勞動條件大幅度改善，并起到食品營養的強化作用及其他功能 。
2、將其加入到酸奶和嬰幼兒食品中，相當于維生素C，可起到穩定劑的作用。
3、將其拌到魚糕中，可防止色澤加深。
4、加到肉制品和干酪等食品中，具有強化風味的效果。