D-核糖经吸收，随血液被和骨骼肌细胞摄取后，在核糖激酶的作用下，加上ATP分解后产生的磷酸基团直接生成5-磷酸核糖，继而快速生成ATP。口服D-核糖通过此反应途径，可使心肌和骨骼肌细胞中的5-磷酸核糖快速合成，继而促进腺嘌呤核苷酸的修复，快速生成ATP。葡萄糖形成5-磷酸核糖过程复杂、速度慢，D-核糖形成5-磷酸核糖过程简单，速度快。D-核糖形成5-磷酸核糖这一途径弥补了和骨骼肌细胞ATP补充缓慢的缺陷，在机体经历缺氧、缺血或高强度运动时，其作用更为突出。研究显示：在一些肌肉纤维中，完全的ATP再生成需要24~96小时（1~4天），使人体才能从过度运动中完全恢复过来。补充D-核糖后，能使ATP的生成速率加约快3~4倍，也就是说，ATP储存的恢复可以从1~4天减少到6~24小时。

国内只有一个通过国家食品药品监督管理局通过的D-核糖国食健字保健食品，还没有D-核糖的相关药物，但在国外特别是欧美国家，医生都会嘱咐服用D-核糖，这方面的研究也成为新的关注点。