透明質酸是人體間質組織、玻璃體、滑液等結締組織的主要成分，具有保水、維持細胞外間隙、調節滲透壓、潤滑、促進細胞修復等重要生理作用。透明質酸分子中含有大量的羧基和羥基，在水中。
溶液中形成分子內和分子間氫鍵，使其具有很強的保水作用，能結合自身400倍以上的水；在較高濃度下，由於分子間相互作用形成復雜的三級網絡結構，其水溶液具有明顯的粘彈性。透明質酸作為細胞間基質的主要成分，直接參與細胞內外電解質通訊的調節，對物理和分子信息起著過濾器的作用。
透明質酸可用作眼科人工晶狀體植入術中的粘彈劑，關節手術如骨關節炎和類風濕性關節炎中的填充物等。作為壹種介質，廣泛用於眼藥水中，也用於防止術後粘連，促進皮膚傷口愈合。