（1）构成辅酶，维持体内正常代谢。维生素B1在硫胺素焦磷酸激酶的作用下，与三磷酸腺苷（ATP）结合形成硫胺素焦磷酸（TPP）。TPP是维生素B1的活性形式，在体内构成α－酮酸脱氖酶体系和转酮醇酶的辅酶。
（2）抑制胆碱酯酶活性，促进胃肠蠕动。维生素B1可抑制胆碱酯酶对乙酰胆碱的水解，乙酰胆碱（剐交感神经化学递质）有促进胃肠蠕动作用。维生素B1缺乏时，胆碱酯酶活性增强，乙酰胆碱水解加速，因而胃肠蠕动缓慢，腺体分泌减少，食欲减退。
（3）维持神经组织正常功能。维生素B1对神经组织的确切作用还不清楚，只是发现在神经组织以TPP含量最多，大部分位于线粒体，10％在细胞膜。TPP可能与膜钠离子通道有关，当TPP缺乏时渗透梯度无法维持，引起电解质与水转移。