天然食物中的叶酸含有一个或者多个谷氨酸，膳食中叶酸大约有3/4是以多谷氨酸叶酸形式存在。多谷氨酸叶酸不容易被小肠直接吸收；叶酸含有谷氨酸数量越多，其吸收率越低。天然食物中叶酸的生物利用率约为50%；强化食物中叶酸生物利用率为天然食物叶酸的1.7倍，即85%；空腹服用单纯叶酸补充剂，其叶酸生物利用率为100%。正常成人体内叶酸储存量为5~10毫克，约50%储存于肝脏。叶酸可经胆汁、粪便和尿液排泄，少量也可随汗液与唾液排出。
叶酸在肠壁、肝脏及骨髓等组织细胞中，经叶酸还原酶作用，还原成具有生理活性的四氢叶酸。四氢叶酸的主要生理作用是体内生化反应中一碳单位转移酶系的辅酶，起着一碳单位传递体的作用。
参与核酸和蛋白质合成：组氨酸、丝氨酸、甘氨酸、蛋氨酸等均可供给一碳单位，这些一碳单位从氨基酸释出后，以四氢叶酸为载体，参与其他化合物的生成和代谢。
参与DNA甲基化：DNA甲基化能引起染色体结构、DNA构象、DNA稳定性及DNA与蛋白质相互作用方式的改变，从而控制基因表达。研究发现，叶酸水平下降可降低基因组DNA甲基化水平。
参与同型半胱氨酸代谢：叶酸与维生素B6和维生素B12引起共同作用，是体内同型半胱氨酸代谢的重要因子。如果叶酸缺乏，可出现高同型半胱氨酸血症。
18岁及以上成人每天摄入量为400微克膳食叶酸当量，孕妇为600微克膳食叶酸当量，乳母为550微克膳食叶酸当量。[膳食叶酸当量=膳食叶酸（微克）+1.7×叶酸补充剂（微克）]。