生物素广泛分布于动植物中,天然存在的生物素主要以与其它分子结合的形式存在。生物素的化学结构中包括一个含五个碳原子的梭基侧链和两个五元杂环，在体内由侧链上的梭基与酶蛋白的赖氨酸s残基结合,发挥辅酶作用。生物素可能有8种不同的异构体，其中只有DChemicalbook-生物素具有生物活性。在一般情况下,生物素是相当稳定的，只有在强酸、强碱、甲醛及紫外线处理时才会被破坏。生物素是许多需ATP的羧化反应中羧基的载体，羧基暂时与生物素双环系统上的一个氮原子结合，如在丙酮酸羧化酶催化丙酮酸羧化成草酰乙酸的反应中。

生物素作为乙酞辅酶A梭化酶的辅酶参与脂肪酸的合成，催化乙酞CoA生成丙二酸CoA。该反应为脂肪酸合成的第一步，然后经过细胞质多酶复合体、脂肪酸合成酶，由丙二酞-CoA合成棕搁酸。在脂肪酸碳链的延长反应中，丙二酞-ACP作为二碳单位的供给体参与反应，而丙二酞-ACP来Chemicalbook源于丙二酞-CoA，由此可见，生物素对于脂肪酸的合成起始及脂肪酸碳链的延长是的。生物素缺乏，脂类代谢异常，引起机体的脂肪酸组成发生变化，饱和脂肪酸合成减少，三酞甘油合成增多，使肝和肾中含脂提高2~5倍。生物素缺乏的日粮，会使肝脏组织中棕桐酸去饱和作用速率提高5倍。