ADP和ATP是體內參與氧化磷酸化的高能化合物，ATP也是細胞內最豐富的游離核苷酸（如哺乳動物細胞中ATP濃度接近1毫克分子），水解1克分子ATP約釋放7000卡能量。
腺苷-3′,5′-磷酸即環腺苷酸，主要存在于動物細胞中，生物體內的激素通過引起細胞內cAMP的含量發生變化，從而調節糖原、脂肪代謝、蛋白質和核酸的生物合成，所以cAMP被稱為第二信使。
2′,5′-寡聚腺苷酸，通常由3個腺苷酸通過2′,5-磷酸二酯鍵聯接而成，是干擾素發揮作用的一個媒介，具有抗病毒、抑制DNA合成和細胞生長、調節免疫反應等生物功能。
幾個重要的輔酶都是腺苷酸衍生物。ATP 就是其中最重要的一個。此外，NA、NAD和FAD，可通過氫原子的得失參與許多氧化還原反應。輔酶 A行使活化脂肪酸功能，與脂肪酸、萜類和類固醇生物合成有關。
腺苷-3′-磷酸-5′-磷酰硫酸是硫酸根的活化形式，蛋白聚糖的糖組分中硫酸根的來源。甲硫氨酸被腺苷活化得到S-腺苷甲硫氨酸，它在生物體內廣泛用作甲基供體。