Основное физиологическое значение рибофлавина заключается в его участии в качестве составной части флавопротеидов. Рибофлавин, присутствующий в органах, на 80% состоит из флавопротеидов. Рибофлавин, поступивший c пищей, в кишечной стенке, a также в печени и клетках крови подвергается фосфорилированию c переводом его в активно действующие вещества — коферменты.

B тканях организма рибофлавин представлен в виде двух коферментов — мононуклеотида (рибофлавин-5-фосфорная кислота) и динуклеотида (рибофлавин-аденин-динуклеотид). Эти коферменты являются постоянной составной частью дыхательных ферментов. Рибофлавин участвует в ферментных системах, регулирующих процессы окисления и восстановления в клетках и тканях.