谷胱甘肽广泛存在于动、植物中，在生物体内有着重要的作用。在面包酵母、小麦胚芽和动物肝脏中的含量很高，达100～000mg/100g，在人体血液中含26～34mg/100g。鸡血中含58～73mg/100g，猪血中含10～15mg/100g，在西红柿、菠萝、黄瓜中含量也较高(12～33mg/100g)。而在甘薯、绿豆芽、洋葱、香菇中含量较低(0.06～0.7mg/100g)。

　　谷胱甘肽在人体内的生化防御体系起重要作用，具有多方面的生理功能，它的主要生理作用是能够清除掉人体内的自由基，做为体内一种重要的抗氧化剂，保护许多蛋白质和酶等分子中的巯基，GSH的结构中含有一个活泼的巯基-SH，易被氧化脱氢，这一特异结构使其成为体内主要的自由基清除剂。

　　谷胱甘肽还可以保护血红蛋白不受过氧化氢氧化、自由基等氧化从而使它持续正常发挥运输氧的能力，红细胞中部分血红蛋白在过氧化氢等氧化剂的作用下，其中二价铁氧化为三价铁，使血红蛋白转变为高铁血红蛋白，从而失去了带氧能力。还原型谷胱甘肽既能直接与过氧化氢等氧化剂结合，生成水和氧化型谷胱甘肽，也能够将高铁血红蛋白还原为血红蛋白，人体红细胞中谷胱甘肽的含量很多，这对保护红细胞膜上蛋白质的巯基处于还原状态，防止溶血具有重要意义。