Como otros aminoácidos forma parte de proteínas importantes para las células. Participa en la biosíntesis de biomoléculas importantes para la proliferación celular, como los aminoácidos (cisteína y triptófano), bases nitrogenadas, fosfolípidos, esfingolípidos y de moléculas con actividad contra el estrés abiótico (glicina-betaina). Además, juega un rol indispensable en muchos procesos celulares, como el metabolismo de una unidad de carbono (C1), o mecanismos de señalización celular (como la fosfatidilserina), siendo uno de los tres aminoácidos (serina, tirosina y treonina) que puede ser fosforilado por quinasas.