ビタミンB1の存在部位としては50%骨格筋で、他心臓、脳に多いとされている。DH（デヒドロゲナーゼ）の補酵素として働く。ピルビン酸がアセチルCoAになってTCA 回路に入っていくために鍵となるのがPDH（ピルビン酸デヒドロゲナーゼ）。この補酵素がビタミンB1。ビタミンB1不足で、この変換できないと、糖質利用障害、血糖値↑、疲労↑となる。脚気では、ピルビン酸の血中濃度は健常の5倍まで増加する。分岐鎖アミノ酸DHとしても働く。これはペントース経路（核酸の材料、NADPHを供給する）内の補酵素。ビタミンB1不足で DNA合成障害、NADPH産生障害やグルタチオン還元障害を引き起こす。神経細胞膜に結合もするため、臨床応用としては、アルツハイマー病をはじめとした神経疾患、糖代謝異常には非常に良い（糖尿病、低血糖症、拒食症、過食症など） 。