D-二聚體是凝血酶及凝血因子Ⅻ作用的交聯纖維蛋白經纖溶酶降解作用降解后的終末產物。人體內纖維蛋白一旦形成就會激活纖溶酶，從而使纖維蛋白降解，血漿D-二聚體水平就會升高。
血漿D-二聚體含量增高表明體內有血栓形成及溶解發生，可作為無創性體內血栓形成的指標。D-二聚體出現在繼發性纖溶中，原發性纖溶中呈陰性，是鑒別原發性纖溶和繼發性纖溶的唯一指標。在深靜脈血栓和肺栓塞中，D-二聚體監測已獲得廣泛的應用。在溶栓治療中，D-二聚體含量變化一般有以下特點：
①溶栓后D-二聚體含量在短期內明顯上升，而后逐漸下降，提示治療有效；
②溶栓后D-二聚體含量持續升高或下降緩慢，提示溶栓藥物用量不足；
③溶栓治療應持續到D-二聚體含量下降至正常范圍。
另外，溶栓治療結束后，應定期觀察一段時間的D-二聚體的變化以防血栓復發。肝病患者與正常人相比，D-二聚體有不同程度的升高，且與疾病嚴重程度呈正相關，表明患者體內處于高凝狀態，呈現不同程度的纖溶亢進現象。正常妊娠婦女血液處于適度高凝狀態，以預防產時出血，其D-二聚體水平會有不同程度的升高，而妊娠高血壓綜合征患者存在著凝血與纖溶平衡失調的因素，與非孕及正常妊娠婦女相比，D-二聚體水平有顯著性差異，且隨妊娠高血壓綜合征的病情的加重而升高。