Chức năng của huyết tương có thể chia ra thành 4 chức năng nhỏ gồm: tạo áp suất keo, chức năng vận chuyển, chức năng bảo vệ và chức năng cầm máu. Ngoài ra, còn có chức năng cung cấp lượng protein cần thiết cho cơ thể:
Chức năng tạo áp suất keo của máu: Nhờ có albumin với chức năng tạo áp suất thẩm thấu ở màng mao quản thông qua việc giữ lớp nước xung quanh phân tử của protein mà nước có thể được giữ lại nguyên vẹn trong mạch máu. Nếu albumin dùng để xây dựng tế vào thì fibrinogen lại được dùng để tham gia vào quá trình đông máu. Globulin tham gia vận chuyển các chất khác trong cơ thể như lipid, axit béo, steroid... nhằm tăng cơ chế miễn dịch bảo vệ cơ thể khỏi những vi khuẩn gây hại. Áp suất keo tuy không quá lớn nhưng nó rất quan trọng vì ảnh hưởng trực tiếp tới quá trình trao đổi nước giữa hai thành mao mạch, đồng thời có tác dụng giữ nước cân bằng giữa máu và dịch kẽ của tế bào. Albumin là chất được sản xuất từ gan và đưa vào máu. Chính vì thế, những bệnh có liên quan tới gan, làm giảm chức năng gan, bệnh suy dinh dưỡng nặng thường là do albumin trong máu giảm. Từ đó, áp suất keo cũng giảm xuống, lượng nước có trong mạch máu thoát ra ngoài đọng lại ở những khoảng gian bào, gây phù gan. Chức năng vận chuyển: Protein có trong máu thường cho nhiều chất vô cơ và hữu cơ. Vì thế không có gì lạ khi, chúng thường có chức năng vận chuyển chất này thành chất kia rất có lợi cho quá trình chuyển hóa của cơ thể. Chức năng bảo vệ: Globulin là thành phần quan trọng có trong huyết tương để giúp tăng cường hệ miễn dịch trong cơ thể. Globulin miễn dịch có thể chống lại sự xâm nhập của các kháng nguyên xa lạ, giúp cơ thể chống lại một số bệnh tật thông thường. Chức năng cầm máu: Các yếu tố giúp máu đông lại như: I, II, V, VII, IX, X có trong huyết tương thường được sản xuất từ gan.Nó có vai trò vận chuyển các nguyên liệu quan trọng của cơ thể, như glucose, sắt, ôxy, hormon, protein... Mỗi lít huyết tương chứa khoảng 75g protein. Hợp chất này được chia thành 2 loại chính: albumin và globulin.
Chức năng duy trì máu ở trạng thái lỏng để lưu thông dễ dàng trong mạch; vận chuyển các chất dinh dưỡng, các chất cần thiết khác và chất thải