膽堿的生理功能主要表現為：
1、增強記憶力。膽堿是能穿過“腦血管屏障”的物質之一。這個“屏障”保護腦部功能不受日常飲食改變的影響。人腦約有數百億個神經細胞，這些神經細胞之間是相互聯系的。乙酰膽堿就是專門在神經細胞之間進行信息傳遞的“聯絡員”。當大腦中乙酰膽堿增加時，信息傳遞速度就能加快使人思維活躍。美國杜克大學神經生理學家威廉姆斯和邁克對膽堿與胎兒大腦發育的關系進行了長期研究。研究的結果證明，給胎兒期試驗組小鼠補充相當于正常攝入量4倍的膽堿，就可以讓小鼠在迷宮尋食游戲中有突出表現。進一步的研究發現，只有在兩個時間段補充膽堿能明顯提高小鼠記憶力，第一個時間段是懷孕的第12～17天，這大致相當于人懷孕的后第5個月。第二個時間段是從出生后的2～4周，這大致相當于人的整個嬰兒期。
2、膽堿和肌醇(肌醇維生素B族的另一種)一起合作來參與對脂肪與膽固醇的利用；
3、膽堿似乎可以乳化膽固醇，避免膽固醇蓄積在動脈壁或膽囊中 ，
4、有促進肝臟機能的作用，可幫助人體組織排除毒素和藥物。成年人膽堿缺乏癥：能引起肝硬化、肝臟脂肪的變性、動脈硬化，老年癡呆癥等疾患。
膳食結構平衡是保證人體攝入足量膽堿的最好方法。為了保證胎兒的健康發育，增強胎兒記憶力的發展，女士在懷孕期間可以適當多吃一些雞蛋、紅肉、奶制品、豆制品和水果和綠葉蔬菜類食物。嬰兒也應該從出生開始就得到合理的喂養，堅持母乳喂養就是最佳選擇。母乳喂養的小兒之所以發育的更好，就在于母乳是最天然、營養最均衡的嬰兒食品。其次要注意選擇添加了膽堿的嬰兒代乳品喂養嬰兒。
