D-核糖作为生物体内存在于所有细胞中的天然成份，与腺苷酸的形成和ATP的再生有密切关系，是生命代谢最基本的能量来源之一。在心脏和骨络肌代谢中起关键作用，能够促进局部缺血组织、局部缺氧组织的恢复。D-核糖是生物体内遗传物质—核酸的重要组成物质，在核苷类物质、蛋白质、中处于枢纽位置，具有重要的生理功能及广阔的应用前景。

核酸类药物是当今人类、、的重要手段，D-核糖是许多核酸类药物的重要中间体，可用于三氮唑核苷、腺苷、胸苷、胞苷、氟腺嘧啶核苷、2-甲基腺苷、威他毒素、吡唑毒素、腺苷旦氨酸等许多药物的生产中。主要应用于维生素B2、呋喃核糖、吡喃核糖及抗核苷类药物的制造，亦可用作运动保健产品调味品、调味香精。