在生物體中，作為活性甲酸由酶促反應易與N10-甲酰FAH4，N5·10-次甲FAH4和N5·10-亞甲FAH4等間互相轉移，C1基即甲酰基，甲基，羥甲基或亞胺甲基（-CH=NH）等的轉移。在具有c1基中間產物的嘌呤和嘧啶核苷酸的合成，甘氨酸與絲氨酸的轉換，組氨酸的分解等過程中具有輔酶的作用。在動物中，四氫葉酸是經由二氫葉酸的二個階段還原反應而生成。氨甲蝶呤在此步驟中抑制輔酶的合成。在微生物中，二氫蝶酸和谷氨酸結合而生成二氫葉酸。

四氫葉酸分子式中第5，10兩個氫原子即為一碳單位的傳遞體。所謂一碳單位，是指在代謝過程中某些化合物分解代謝生成的含一個碳原子的基團，如甲基（—CH3）、亞甲基（—CH2）、次甲基或稱甲烯基（=CH—）、甲酰基（—CHO）、亞胺甲基（—CH=NH）等。

四氫葉酸攜帶這些一碳單位，形成10-甲酰基四氫葉酸（10-CHO-THF）、5，10亞甲基四氫葉酸（5，10-CH2-GHF）、5-甲基四氫葉酸（5-CH3-THF）及5亞胺甲基四氫葉酸（5-CH=NH-THF）等。基中5-甲基四氫葉酸與血漿蛋白相結合，主要轉運到肝臟貯存。