Methylcobalamin adalah kofaktor enzim. Di dalam sitoplasma, metionin sintase membutuhkan methylcobalamin untuk mengkatalisis perubahan homosistein menjadi metionin melalui transfer gugus metil dari metiltetrahidrofolat. Enzim ini menghubungkan jalur metilasi melalui sintesis donor metil S-adenosil metionin dan jalur sintesis purin dan pirimidin.

Methylcobalamin juga diperlukan sebagai kofaktor enzim methylmalonyl CoA mutase, yang mengubah methylmalonyl CoA menjadi succinyl CoA. Dengan demikian, methylcobalamin memiliki peran penting dalam sintesis DNA, regenerasi metionin untuk sintesis dan metilasi protein, serta mencegah akumulasi homosistein.

Methylcobalamin dapat digunakan untuk terapi defisiensi vitamin B12, neuropati perifer, dan anemia megaloblastik.[3]