SAM在生物体所有细胞的代谢中均起重要作用，是体内100 多种不同的甲基转移酶催化反应的甲基供体；也是合成谷胱甘肽(GSH)的转硫过程和合成多胺的转氨丙基过程的前体分子，并且还与多种酶的活性相关。来源充足的SAM是维持这些代谢途径正常运转的前提，有转甲基作用、转氨丙基作用、转硫作用
S-腺苷甲硫氨酸是一种改善细胞代谢的生化药物，通过质膜磷脂和蛋白质的甲基化影响其流动性和微粘性，通过转硫基化增加肝内谷胱甘肽(gsh)、硫酸根及牛磺酸水平，对恶性营养不良、肝毒素及酒精性脂肪肝有效，可防止肝脏因胆汁郁积等导致的肝炎、脂肪肝、肝纤维化、肝硬化和肝癌。
S-腺苷-L-蛋氨酸是一种良好的肝脏营养剂：可防止酒精、药物和细胞素对肝脏的损伤；防止胆汁积淤；预防慢性活动性肝炎以及其他因素而造成的肝损伤。预防由于缺氧而造成的神经细胞坏死即缺氧症；促进神经细胞和神经纤维的组织再生。预防心脏疾病、癌症以及其他疾病的发生。治疗关节炎等疾病。抗抑郁症，效果好于常规的临床药物，而且副作用少。松果体素合成所必需的前提物质。
SAMe具有消炎、减轻疼痛及组织修复功能，对关节病疗效显著，具有明显促进软骨生成和减轻关节疼痛、僵硬和肿胀的功效，且与非类固醇抗炎药相比，既不抑制前列腺素合成，也不会操作胃肠道。欧洲已将SAMe作为治疗关节炎的处方药使用。
