Το φυλλικό οξύ (βιταμίνη Β9) ανήκει στις υδατοδιαλυτές βιταμίνες. Συμμετέχει σε αντιδράσεις μεταφοράς χημικών ομάδων που περιέχουν ένα άτομο άνθρακα. Οι πιο σημαντικές αντιδράσεις είναι η σύνθεση του δακτυλίου των πουρινών (αδενίνη, γουανίνη) και η μετατροπή της μονοφωσφορικής δεοξυουριδίνης (dUMP) σε μονοφωσφορική δεοξυθυμιδίνη (dTMP). Η αντίδραση αυτή είναι απαραίτητη για το σχηματισμό της θυμίνης.

Επομένως, το φυλλικό οξύ είναι απαραίτητο κατά τη διαδικασία αντιγραφής του DNA, καθώς συμμετέχει στη σύνθεση των αζωτούχων βάσεων. Για το λόγο αυτό οι ιστοί που αναπαράγονται ταχέως έχουν αυξημένη ανάγκη σε φυλλικό οξύ, όπως.για παράδειγμα, ο μυελός των οστών, κατά τη διαδικασία της ερυθροποίησης. Στην κύηση οι ανάγκες για φυλλικό οξύ αυξάνουν σημαντικά.

Για την απόκτηση της ενζυμικής του δράσης, το φυλλικό οξύ ανάγεται αρχικά σε διυδροφυλλικό οξύ (FH2), με το ένζυμο αναγωγάση του φυλλικού οξέος, και στη συνέχεια σε τετραϋδροφυλλικό οξύ (FH4), με το ένζυμο αναγωγάση του διυδροφυλλικού οξέος.

Το άτομο του άνθρακα μεταφέρεται από το τετραϋδροφυλλικό οξύ είτε με τη μορφή μεθυλενομάδας (-CH2-), είτε με τη μορφή μεθυλομάδας (-CH3), είτε με τη μορφή φορμυλομάδας (-CHO), είτε με τη μορφή φορμιμινο-ομάδας (-CH=NH).

Η συνιστώμενη ημερήσια πρόσληψη ανέρχεται σε 0.4 mg. Στην κύηση πρέπει να λαμβάνονται 0.6 mg ημερησίως, ενώ κατά τη γαλουχία πρέπει να λαμβάνονται 0.5 mg ημερησίως. Το φυλλικό οξύ περιέχεται σε μεγάλες ποσότητες στα πράσινα λαχανικά και σε πολλά φρούτα.

Η έλλειψη φυλλικού οξέος μπορεί να διαταράξει τη διαδικασία της ερυθροποίησης και να οδηγήσει στην εκδήλωση μεγαλοβλαστικής αναιμίας. Η ίδια εικόνα παρατηρείται και σε έλλειψη της βιταμίνης Β12. Όταν διαπιστωθεί μεγαλοβλαστική αναιμία, πρέπει κατά τη θεραπεία να συγχορηγηθεί βιταμίνη Β12 και φυλλικό οξύ, διότι οι δύο καταστάσεις έλλειψης μπορεί να συνυπάρχουν. Διαφορετικά, ενδέχεται να παρουσιαστεί επιδείνωση των νευρολογικών διαταραχών, που οφείλονται στην έλλειψη της βιταμίνης Β12.

Η έλλειψη του φυλλικού οξέος κατά τη διάρκεια της κύησης μπορεί να οδηγήσει σε συγγενείς ανωμαλίες, προωρότητα και χαμηλό βάρος του νεογνού. Στην παιδική ηλικία η έλλειψη φυλλικού οξέος μπορεί να εκδηλωθεί ως διαταραχή στην ανάπτυξη. Ο αλκοολισμός, αλλά και ορισμένα φάρμακα, όπως τα αντιεπιληπτικά φαινυτοΐνη και πριμιδόνη, μπορεί να αυξήσουν τις ανάγκες σε φυλλικό οξύ.

Στο φυλλικό οξύ έχει αποδοθεί, επίσης, προστατευτική δράση στην ανάπτυξη κακοήθων νεοπλασιών, επειδή η δράση του σχετίζεται και με τους μηχανισμούς επιδιόρθωσης του DNA. Παράλληλα, πιθανόν να να ασκεί προστατευτική δράση απέναντι στη στεφανιαία νόσο, ελαττώνοντας τη συγκέντρωση της ομοκυστεΐνης, μετατρέποντάς την σε μεθειονίνη.

Πολλά μικρόβια, αλλά όχι ο ανθρώπινος οργανισμός, έχουν την ικανότητα να συνθέτουν φυλλικό οξύ, χρησιμοποιώντας ως δομικό συστατικό το παρα-αμινο-βενζοϊκό οξύ, με τη βοήθεια του ενζύμου διυδροπτεροϊκή συνθετάση. Οι σουλφοναμίδες, επειδή παρουσιάζουν χημική ομοιότητα με το παρα-αμινο-βενζοϊκό οξύ, αναστέλλουν τη διυδροπτεροϊκή συνθετάση των μικροβίων και χρησιμοποιούνται ως αντιβιοτικά. Εξάλλου, η τριμεθοπρίμη και η πυριμεθαμίνη αναστέλλουν τη διυδροφυλλική αναγωγάση, περισσότερο στα μικρόβια και λιγότερο στον οργανισμό. Για το λόγο αυτό χρησιμοποιούνται επίσης ως αντιβιοτικά. Τέλος, η μεθοτρεξάτη (αμεθοπτερίνη) αναστέλλει τόσο την αναγωγάση του φυλλικού οξέος, όσο και τη διυδροφυλλική αναγωγάση. Η δράση της είναι εκσεσημασμένη σε ταχέως αναπαραγόμενους ιστούς και, για το λόγο αυτό, χρησιμοποιείται ως χημειοθεραπευτικό κατά του καρκίνου (για παράδειγμα στη λευχαιμία) ή για την καταστολή του ανοσοποιητικού συστήματος σε νοσήματα αυτοάνοσης αιτιολογίας. Το φολλινικό οξύ είναι ένα παράγωγο του φυλλικού οξέος, που μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως αντίδοτο, για τις φαρμακευτικές παρενέργειες της χορήγησης μεθοτρεξάτης.