丙酮酸是糖酵解途徑產物，在正常情況下通過三羧酸循環氧化成CO2和水，使血內乳酸/丙酮酸比值維持在9左右。當機體處于缺氧狀態，丙酮酸則被還原成乳酸，該比值上升，缺氧越嚴重比值越高。該比值測定可推測循環衰竭的嚴重程度。輕微的活動會引起乳酸和丙酮酸同時升高，但比值不變。
血液丙酮酸的測定主要用于維生素B1缺乏癥的診斷。維生素B1的焦磷酸酯是丙酮酸在細胞內進一步氧化分解為乙酰輔酶A時的脫羧輔酶。維生素B1缺乏時，體內丙酮酸的氧化發生障礙，使丙酮酸的含量增加。
血中丙酮酸增高還見于糖尿病、心力衰竭、腹瀉，嚴重肝損傷、急性感染等。