膳食中的大部分维生素B2是以黄素单核苷酸（FMN）和黄素腺嘌呤二核苷酸（FAD）辅酶形式和蛋白质结合存在。进入胃后，在的作用下，与蛋白质分离，在上转变为游离型维生素B2后，在小肠上部被吸收。当摄入量较大时，肝肾常有较高的浓度，但身体贮存维生素B2的能力有限，超过肾阈即通过，以游离形式排出体外，因此每日身体组织的需要由饮食供给。

1879年英国化学家布鲁斯发现牛奶的上层乳清中存在一种黄绿色的荧光色素，他们用各种方法提取，试图发现其化学本质，都没有成功。几十年中，尽管世界许多科学家从不同来源的动植物都发现这种黄色物质，但都无法识别。1933年，美国科学家哥尔倍格等从1000多公斤牛奶中得到18毫克这种物质，后来人们因为其分子式上有一个核糖醇，命名为核黄素。