代謝におけるテトラヒドロ葉酸の主な機能は、単炭素基（すなわち、メチル基、メチレン基、またはホルミル基）の運搬である。これらの炭素基は、様々な生体分子の修飾や生合成の一部として、他の分子に転移することができる。葉酸塩は、DNAの合成、DNAとRNAの修飾、ホモシステインからのメチオニンの合成、その他細胞代謝に関わる様々な化学反応に必須である。これらの反応は、葉酸を介した一炭素代謝として総称されている。