硫辛酸所參與的生化反應，主要是在細胞的能量中心——線粒體，硫辛酸也是人體葡萄糖能量代謝循環中的必要因子，飲食中的含硫胺基酸，都是硫辛酸生合成的元素來源，雖然人體可以自行合成基本生理反應所需要的硫辛酸，但是額外補充的硫辛酸，能明顯提高糖尿病患細胞對胰島素的敏感度，增加細胞能量循環中ATP的生成，對于糖尿病并發的心肌病變的改善具有正面的意義
另外，硫辛酸是一個非親水溶性的抗氧化成分，不過硫辛酸卻同時可以在水溶性和非水溶性環境下發揮抗氧化作用，對于糖尿病及酒精或化學毒性物質所造成的神經病變，具有治療效果，同時也有助于長期過渡受刺激的肝細胞的修復，德國醫學界便將高劑量的硫辛酸歸類為，糖尿病或酒精及化學物質引起的多發性神經病變的治療用藥。
另外，一份為時兩個月，針對六十名患有不明原因的慢性口腔燒灼感病變的族群所做的臨床研究發現，服用硫辛酸可以明顯改善此癥狀，而這種口腔燒灼感病變很可能是因為曾經在飲食中食用過燙的食物而破壞到口腔的神經細胞或是因為本身多發性神經病變所引起的癥狀。
硫辛酸的抗氧化作用也被證實與維他命E、C及其他植化性抗氧化物質，如silymarin（苦薊萃取物中的抗氧化成分）具有協同加成的作用，在糖尿病神經病變的臨床治療上發現，富含在月見草油及琉璃苣籽油中的迦瑪亞麻油酸(GLA)會加強性硫辛酸在神經病變防治上的作用。
除此之外，由硫辛酸也被運用在外用的美容保養上，皮膚科臨床研究證實，外用硫辛酸具有降低皮膚細紋形成及保護皮膚細胞不受紫外線侵害的作用。