Como outros aminoácidos, faz parte das proteínas importantes para as células, sendo especialmente importante para algumas proteínas, já que o grupo hidroxila da treonina pode ser fosforilado (como o da serina ou tirosina), ou que pode ser usado pelas células para realizar processos de sinalização via fosforilação/ desfosforilação. É um precursor da isoleucina e, como esta, fornece energia à fase escura quando não há fotossíntese.