SOD的主要功能是催化超氧陰離子自由基歧化為過氧化氫和氧, 產生的超氧陰離子自由基是生物體內正常的代謝產物。但是自由基的積累將使細胞膜的脂質發生過氧化作用而引起膜裂變, 導致細胞損傷甚至死亡。SOD是生物體內最重要的且最佳的自由基清除劑, 維持機體代謝平衡。
另外, SOD對治療心肌梗死、血管性心臟病、膠原病、新生兒呼吸困難綜合征、水腫、肺氣腫、氧中毒等疾病有顯著療效, 還可治療銀屑病、皮炎、濕疹和瘙癢癥等多種皮膚病。SOD作為超氧陰離子自由基清除劑主要在延緩人體衰老、預防疾病、改善人體免疫力、作為食品及化妝品添加劑方面有極為廣泛的應用。SOD作為第一個以超氧陰離子為其作用底物的酶被發現以來, 已充分證明了其在防治與超氧自由基有關疾病方面的有效作用。當機體超氧陰離子產生過多或SOD濃度偏低時, 過量的超氧陰離子就會引起疾病, 給以外源性SOD即可有效地予以防治。