透明質酸是構成人體細胞間質、眼玻璃體、關節滑液等結締組織的主要成分，在體內發揮保水、維持細胞外空間、調節滲透壓、潤滑、促進細胞修復的重要生理功能。透明質酸分子中含有大量的羧基和羥基，在水溶液中形成分子內和分子間的氫鍵，這使其具有強大的保水作用，可結合自身400倍以上的水；在較高濃度時，由于其分子間作用形成的復雜的三級網狀結構，其水溶液又具有顯著的粘彈性。透明質酸作為細胞間基質的主要成分，直接參與細胞內外電解質交流的調控，發揮物理和分子信息的過濾器作用。透明質酸具有獨特理化性質和生理功能，在醫學方面已得到廣泛應用。
透明質酸可用作眼科人工晶體植入手術的粘彈劑、骨性關節炎和類風濕性關節炎等關節手術的填充劑，作為媒介在滴眼液中廣泛應用，還用于預防術后粘連和促進皮膚傷口的愈合。透明質酸與其它藥物反應形成的化合物對藥物發揮緩釋作用，可達到定向和定時釋放的目的。隨著醫藥科技的發展，透明質酸在醫藥方面的應用將越來越廣泛。