临床上所用的维生素B1都是化学合成的产品。在细胞内，维生素B1的生物活性形式为硫胺素焦磷酯（thiamine pyrophosphate，TPP），TPP是丙酮酸脱氢酶复合体（pyruvate dehydrogenase complex，PDHC）、α- 酮戊二酸脱氢酶复合体（α-ketoglutarate dehydrogenase complex，KGDHC）和磷酸戊糖途径的转酮醇酶（tran-sketolase， TK）反应中的重要辅助因子。PDHC和KGDHC是细胞利用葡萄糖产生ATP途径的重要组成部分；TK则是糖异生的关键酶。作为糖酵解中两种关键性催化酶类的辅酶，硫胺素对葡萄糖代谢具有重要的作用。此外，体内氧化还原反应的主要成分还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸（reduced nicotinamide adenine dinucleotide，NADH）、还原型烟酰胺腺嘌呤二核苷酸磷酸（reduced nicotinamide adeninedinucleotide phosphate，NADPH）和谷胱甘肽都是在以焦磷酸硫胺素为辅助因子的酶促反应过程中产生的。硫胺素在维持脑内氧化代谢平衡方面，如脂质过氧化产物水平和谷胱甘肽还原酶活性方面发挥重要作用。另外，以焦磷酸硫胺素作为辅酶的酶还参与了氨基酸合成以及其他细胞代谢过程中有机化合物的合成过程。最近的研究表明，维生素B1的衍生物能够参与到基因表达调控、细胞应激反应、信号转导途径以及神经系统信号转导等机体重要的生理过程，而维生素B1衍生物的这些作用是不依赖于其辅酶的作用。维生素B1是葡萄糖代谢的关键酶的辅助因子，在维持脑内氧化代谢平衡方面具有重要作用。维生素B1是维持神经、心脏及消化系统正常机能的重要生物活性物质。