牛磺酸在腦內的含量豐富、分布廣泛，能明顯促進神經系統的生長發育和細胞增殖、分化，且呈劑量 依賴性，在腦神經細胞發育過程中起重要作用。研究表明：早產兒腦中的牛磺酸含量明顯低于足月兒，這是因為早產兒體內的半胱氨酸亞磺酸脫氫酶（CSAD）尚未發育成熟，合成牛磺酸不足以滿足機體的需要，需由母乳補充。母乳中的牛磺酸含量較高，尤其初乳中含量更高。如果補充不足，將會使幼兒生長發育緩慢、智力發育遲緩。牛磺酸與幼兒、胎兒的中樞神經及視網膜等的發育有密切的關系，長期單純的牛奶喂養，易造成牛磺酸的缺乏。

（2）提高神經傳導和視覺機能

貓以及夜行貓頭鷹之所以要捕食老鼠，其主要原因是老鼠體內含有豐富的牛磺酸，多食可保持其銳利的視覺。嬰幼兒如果缺乏牛磺酸，會發生視網膜功能紊亂。長期的靜脈營養輸液的病人，若輸液中沒有牛磺酸，會使病人視網膜電流圖發生變化，只有補充大劑量的牛磺酸才能糾正這一變化。

（3）防止心血管病

牛磺酸在循環系統中可抑制血小板凝集，降低血脂，保持人體正常血壓和防止動脈硬化；對心肌細胞有保護作用，可抗心律失常；對降低血液中膽固醇含量有特殊療效，可治療心力衰竭。

（4）影響脂類的吸收

在肝臟中牛磺酸的作用是與膽汁酸結合形成牛黃膽酸，牛磺膽酸對消化道中脂類的吸收是必需的。牛磺膽酸能增加脂質和膽固醇的溶解性，解除膽汁阻塞，降低某些游離膽汁酸的細胞毒性，抑制膽固醇結石的形成，增加膽汁流量等。

（5）改善內分泌狀態，增強人體免疫

牛磺酸能促進垂體激素分泌，活化胰腺功能，從而改善機體內分泌系統的狀態，對機體代謝以有益的調節；并具有促進有機體免疫力的增強和抗疲勞的作用。

（6）影響糖代謝

牛磺酸可與胰島素受體結合，促進細胞攝取和利用葡萄糖，加速糖酵解，降低血糖濃度。研究表明，牛磺酸具有一定的降血糖作用，且不依賴于增加胰島素的釋放。牛磺酸對細胞糖代謝的調節作用可能是通過受體后機制實現的，它主要依靠與胰島素受體蛋白的相互作用，而不是直接與胰島受體結合。

（7）抑制白內障的發生發展

牛磺酸具有調節晶體滲透壓和抗氧化等重要作用，在白內障發生發展過程中，晶狀體中山梨酸含量增加，晶體滲透壓增加，而作為調節滲透壓的重要物質牛磺酸濃度則明顯降低，抗氧化作用減弱，晶體中的蛋白質發生過度氧化，從而引起或加重白內障的發生。補充牛磺酸可抑制白內障的發生發展。

（8）改善記憶的功能

在牛磺酸與腦發育關系的動物實驗研究中發現，牛磺酸可促進大白鼠的學習與記憶能力。補充適量牛磺酸不僅可以提高學習記憶速度，而且還可以提高學習記憶的準確性，并且對神經系統的抗衰老也有一定作用。

（9）維持正常生殖功能

正常的生殖功能需要用牛磺酸來維持。有資料證實，貓飼料中牛磺酸含量低于0.101%時，其生殖功能不良，死胎、流產和先天缺陷率增高，幼仔存活率下降。含0.105%以上時，才能維持正常的生殖功能。

（10）其他功能

牛磺酸有抗炎、解熱、鎮痛、鎮靜、降血壓、降血糖、抗心律失常、抗菌、抗血小板聚集、增強免疫功能、利膽、強肝、解毒、調節血管張力等作用，臨床上有多種用途：可用于治療急慢性肝炎、脂肪肝、膽囊炎、支氣管炎、扁桃體炎、急性結膜炎、皰疹性及病毒性結膜炎；還用于治療感冒、發熱、癲癇、小兒痙攣癥、心力衰竭、心律失常、高血壓、子宮出血、動脈硬化、痤瘡等等。作為藥品，牛磺酸在我國和日本已得到廣泛的應用。

牛磺酸是人和動物必需的一種氨基酸。兒童體內缺乏牛磺酸，可能導致發育不良，視力損害和增加癲癇的易感性，甚至引起心肌病等疾病；成人體內缺乏牛磺酸，同樣危及他們的身體健康。作為一種優良的食品添加劑，牛磺酸在歐美及日本等發達國家已被廣泛應用。美、日等國為確保嬰幼兒健康成長，早已明確規定嬰幼兒乳制品中牛磺酸的含量，不得少于0.16mg/100mL。日本早在20世紀70年代出售的某種營養補品中，就加入了牛磺酸。他們還將其摻入到飲料、復合味精、豆制品和乳制品中。在日本，兒童食品中不加入牛磺酸不準上市銷售。美、日等國99%的牛磺酸用作食品添加劑。我國在這方面起步較晚，于1990年開始允許牛磺酸作為營養食品添加劑加入乳制品、飲料和復合調味品中，允許加入量為30～40mg/kg。近年來市場上涌現出的“紅牛”飲料、“娃哈哈”兒童營養液、“聰聰母液”及“強力神”、“金牡蠣”、“龍丹”等營養保健品中，均含有適量的牛磺酸成份。研究表明，在牛奶和奶粉中加入適量的牛磺酸，其營養價值可接近母乳。牛磺酸又可用作飛行員、宇航員、運動員等的食品和飲料的優質添加劑，以增強體質、解除疲勞。另外，牛磺酸作為飼料添加劑加入動物飼料中，可防治魚類疾病，能使貓、狗等寵物的眼睛更加明亮。預計今后牛磺酸將主要用作食品營養添加劑，在食品添加劑方面的市場將非常廣闊，也將會產生較大的經濟和社會效益。

應用于熒光增白劑的合成。如二苯乙烯雙三嗪類熒光增白劑中引入氨基乙磺酸基團后，可改善增白劑的水溶性，增強洗滌和增白效果。這類增白劑主要用于造紙、纖維素纖維和聚酰胺纖維的增白。另外，還可將牛磺酸與聚丙烯酰胺反應制成功能性高分子絮凝劑N-牛磺酸聚丙烯酰胺，用于濕法磷酸的石膏分離過程。因它在石膏形成過程中有控制石膏晶型和降低磷酸粘度的作用，故可提高過濾速度，增加過濾效率。牛磺酸還可用于活性染料的制備和其它有機化合物的合成。