チアミンピロリン酸は細胞質で合成され、細胞質ではトランスケトラーゼの活性に、ミトコンドリアではピルビン酸、オキソグルタル酸、分岐鎖ケト酸デヒドロゲナーゼの活性に必要である。現在までに、ThPPとThMPのミトコンドリア輸送を担うものとして、酵母ThPPキャリアー（Tpc1p）、ヒトTpc、ショウジョウバエが同定されている。ThPPは、食事療法におけるチアミンの欠乏に起因する末梢神経系の病気脚気との関連性から、ヒトの必須栄養素（ビタミン）として初めて発見された。