體內纖維蛋白溶解系統：在纖溶激活酶的作用下溶解纖維蛋白和纖維蛋白原，部分血管內纖維蛋白的沉積和清除已在血管內沉著的微量纖維蛋白。正常人纖溶酶和抑制酶之間保持了動態平衡，使血液循環能正常進行。
病理狀態下，機體發生凝血時，凝血酶作用于纖維蛋白，轉變為交聯纖維蛋白，同時纖溶系統被激活，降解形成各種FDP碎片。r鏈能把二個含D片斷的碎片連接起來形成D-二聚體。D二聚體的升高，表示纖溶活性增強，提示體內存在著頻繁的纖維蛋白降解過程。
纖維蛋白（原）降解產物和D－二聚體最大的區別之一是，纖維蛋白（原）降解產物可以以纖維蛋白原為底物，而D－二聚體是以纖維蛋白為作用底物，因此，在原發性纖溶時D－二聚體水平并不增高，而FDP水平增高。在其它一些病理情況下，諸如DIC時，兩種的變化基本平行。
在凝血過程中，纖維蛋白原在被凝血酶水解后，相繼釋放出纖維蛋白肽（FPA）A和肽B（FPB），剩余的可溶性纖維蛋白單體（SFM），形成可溶性纖維蛋白單體聚合物，經凝血因子XIIIa和鈣離子的作用后，形成不溶性穩定的纖維蛋白，繼而血液凝固。其過程是在經過一系列交聯后完成，此后所形成的纖維蛋白性質穩定，一般不再溶解，即真正意義上的血栓。但可被纖維酶所降解，纖溶酶對纖維蛋白的降解產生多種復合物，其中一種就是D-二聚體，它是交聯后纖維蛋白被纖溶酶降解的特異標志物之一，是確定體內有無血栓形成及繼發性纖溶的指標。D—二聚體的含量變化可作為體內高凝狀態和纖溶亢進的標志。
D-二聚體水平變化的臨床意義
1.DIC時，由于廣泛的微血栓形成，以及繼發性纖溶亢進，導致D-二聚體水平顯著增高，其敏感性和特異性顯著高于血小板計數、纖維蛋白原定量、纖維蛋白（原）降解產物（FDP）等篩選檢測試驗。
2.白血病時，白血病細胞中含有強烈的促凝物質，這種促凝物質的作用類似于組織凝血因子，可激活外源凝血系統。如M3型白血病早幼粒細胞之嗜天青顆粒，含有大量蛋白溶解酶，當細胞破壞時，它們被釋放入血流，即可直接激活因子X，導致高凝狀態及血栓形成，另外，淋巴細胞白血病細胞中也含有強烈的促凝物質。這些患者的血漿D-二聚體水平可以達到5000μg/L。殺傷作用 強烈的化學或放射治療，殺滅大量白血病細胞，使含于白血病細胞內的促凝物質釋放入血，導致高凝狀態及血栓形成。這些患者的血漿D-二聚體水平可以達到20000μg/L或更高。大多數患者隨著治療和白血病細胞水平降低而D-二聚體水平也降至較低水平。當外周血中白血病細胞數量降低后，D-二聚體水平逐步降低。絕大多數的白血病患者是形成DIC，極少數為靜脈血栓。白血病患者發病早期D—二聚體水平即升高，化療后下降，動態觀察患者血漿中D—二聚體水平變化，有助于病情判斷和療效觀察。