甜菜碱在保护植物免受环境胁迫中发挥作用。甜菜碱和其他有机渗透剂在维持哺乳动物细胞渗透压中也发挥作用。一水甜菜碱虽然纯甜菜碱含量偏低，但其杂质含量低，所以在医药、食品添加剂、饲料添加剂、化妆品等行业得到了相当的应用：1、代替蛋氨酸和胆碱提供高效能甲基，用于合成蛋白质和核酸等重要的生命物质。

2、提高肉碱及磷酸酯胆碱的效率，参与，降低发生率，提高瘦肉率，改善肉色。

3、降低应激反应，提高十二指肠微绒毛的长度，改善健康，提高消化酶活性，提高采食量。

4、促进水产动物摄食，提高水产动物存活率。特别在水体变化、甲壳类褪壳时使用更佳。