维生素A是复杂机体必需的一种营养素，它以不同方式几乎影响机体的一切组织细胞。尽管是一种最早发现的维生素，但有关它的生理功能至今尚末完全揭开。

维生素A最主要是生理功能包括：

维持视觉

维生素A可促进视觉细胞内感光色素的形成。全反式视黄醇可以被视黄醇异构酶催化为11-顺-视黄醇，进而氧化成11-顺-视黄醛，11-顺-视黄醛可以和视蛋白结合成为视紫红质。视紫红质遇光后其中的11-顺-视黄醛变为全反视黄醛，因为构像的变化，视紫红质是一种G蛋白偶联受体，通过信号转导机制，引起对视神经的刺激作用，引发视觉。而遇光后的视紫红质不稳定，迅速分解为视蛋白和全反视黄醛，并在还原酶的作用下还原为全反式视黄醇，重新开始整个循环过程。维生素A可调试眼睛适应外界光线的强弱的能力，以降低夜盲症和视力减退的发生，维持正常的视觉反应，有助于对多种眼疾。维生素A对视力的作用是被最早发现的、也是被了解最多的功能。

促进生长发育

与视黄醇对基因的调控有关。视黄醇也具有相当于类固醇激素的作用，可促进糖蛋白的合成。促进生长、发育，强壮骨骼，维护头发、牙齿和牙床的健康。

维持上皮结构的完整与健全

视黄醇和视黄酸可以调控基因表达，减弱上皮细胞向鳞片状的分化，增加上皮生长因子受体的数量。因此，维生素A可以调节上皮组织细胞的生长，维持上皮组织的正常形态与功能。保持皮肤湿润，防止皮肤黏膜干燥角质化，不易受细菌伤害，有助于对粉刺、脓包、疖疮，皮肤表面溃疡等症的治疗；有助于祛除老年斑；能保持组织或器官表层的健康。缺乏维生素A，会使上皮细胞的功能减退，导致皮肤弹性下降，干燥粗糙，失去光泽。

加强免疫能力

维生素A有助于维持免疫系统功能正常，能加强对传染病特别是呼吸道感染及寄生虫感染的身体抵抗力；有助于对肺气肿、甲状腺机能亢进症的治疗。

清除自由基

维生素A也有一定的抗氧化作用，可以中和有害的自由基。

另外，许多研究显示皮肤癌、肺癌、喉癌、膀胱癌和食道癌都跟维生素A的摄取量有关；不过这些研究仍待临床更进一步的证实其可靠性。