維生素B12，對於紅細胞所需DNA的生產，非常重要，沒有它，會使得細胞無法分裂。所以維生素B12缺乏會引起營養性巨幼細胞性貧血。
某些B12缺乏症患者，還可能經常出現其他症狀，例如口腔潰瘍，舌頭上的針刺或針刺感或口腔灼熱和瘙癢感。
維生素B12對神經系統也有很重要的作用，若是缺乏就可能導致神經系統損害，最常見是周圍神經、脊髓後側索，表現爲四肢末端感覺障礙、感覺性共濟失調、下肢痙攣性癱瘓，即亞急性聯合變性。
維生素B12缺乏尚可引起舞蹈症、震顫、肌陣攣、帕金森樣症狀、肌張力障礙等不自主運動而不能被及早診斷和治療，導致不可逆損害。
維生素B12缺乏與動脈粥樣硬化和冠心病密切相關,高同型半胱氨酸血癥可增加心血管和血栓栓塞風險，是一個獨立的危險因素。
缺乏維生素B12會引起血管性認知功能障礙，使斑狀或瀰漫性神經脫髓鞘，這種神經性的病變會發展至脊髓、大腦，導致人精神憂鬱，嚴重者甚至會出現抑鬱症。
維生素B12 的缺乏與神經退行性疾病有關，而這些疾病包括：阿爾茲海默病、血管性癡呆和帕金森。
