1.營養神經
在胚胎發育的一定時期內，NGF為效應神經元生存所必須。NGF及其受體廣泛分布于中樞神經系統，由海馬和腦皮質產生的NGF可通過膽堿能神經逆行運輸至前腦基底核，維持膽堿能神經元的存活和功能。在胚胎發育早期，中樞NGF的含量決定膽堿能神經的密度。
2.保護神經
當NGF的效應神經元受到損傷時，如外傷、藥物損害，甚至缺血、缺氧等，神經元將發生一系列的病理改變，包括死亡。NGF抑制上述神經損傷的作用，可能的機制有：①抑制毒性氨基酸的釋放；②抑制鈣離子超載；③抑制超氧自由基的釋放；④抑制細胞凋亡等機制而明顯減輕或防止這些繼發性病理損害的發生。
3.促進神經再生長
在切斷軸突后給予NGF將減少某些神經元的變性與死亡，無疑這將有助于提高軸突再生的可能性。同時它還影響軸突再生開始的時間和參與再生的神經元數目以及再生神經的質量和速度。
4.其他作用
（1）NGF能影響免疫細胞的活性，進而調節免疫系統功能。
（2）NGF可以抑制某些腫瘤的有絲分裂，促其向良性分化。
（3）NGF促進創口組織的修復反應，促進創口愈合。