胃腸激素分泌異常往往與一些疾病的臨床癥狀有關，例如十二指腸潰瘍病人胃酸分泌過高，可能與 胃泌素分泌過多或抑制性肽（促胰液素、生長抑素等）分泌不足有關。表3 [一些胃腸疾病的胃腸激素改變]列舉一些胃腸疾病時胃腸激素的改變。目前，某些胃腸激素水平的測定已作為疾病診斷的指標之一，而調整或補充胃腸激素則用于對某些疾病的治療。臨床上應用 生長抑素治療急性潰瘍出血和 食管靜脈曲張出血，有一定的效果；胰升糖素可以減少 胰液分泌，用于治療 急性胰腺炎,并使病人疼痛減輕等。此外, 消化道激素含量的改變，也是APUD腫瘤的標志。已知 胰腺內分泌腫瘤可分泌各種胃腸激素，包括 胰島素、 胃泌素、胰升糖素、舒血管腸肽等，引起各種相應的激素過多綜合征。
近年來還發現，許多胃腸激素也存在于腦或其他組織中。對于既存在于胃腸道、又存在于腦中的肽類物質，稱為“腦－腸肽”。這些肽在腦中由 神經細胞合成，然后沿 神經纖維傳遞到神經末梢而釋放出來，調節神經支配的細胞活動。胃腸激素在腦內的功能正在廣泛地進行研究，例如發現在 大腦皮質中含有濃度很高的膽囊收縮素，向動物腦內注射膽囊收縮素可以明顯地抑制動物攝取食物，產生所謂致飽作用。某些神經和精神疾病（如老年性癡呆和精神分裂癥）患者，腦組織及腦脊液中的一些腦―腸肽含量有了改變。因此，神經系統中的各種肽，可能參與對 攝食、 體溫、代謝、疼痛、行為的記憶等活動的調節。但腦―腸肽含量變化與疾病的因果關系，尚待進一步研究闡明。