肝有很多重要而又复杂的生理功能，其中已明确被认同且有临床意义的大致有如下几个方面。
1.分泌胆汁肝细胞每日可生成胆汁酸0.5g，以补充在粪便中的损失。肝细胞合成胆汁酸的量取决于肝肠循环中返回肝的量，返回的多则合成少，反之则合成增加。肝每日分泌胆汁600～1200ml，经胆管流入十二指肠，以帮助脂肪消化以及脂溶性维生素A、维生素B、维生素E、维生素K的吸收，帮助脂肪消化吸收。
胆汁成分复杂，不但有水和钠、钾、钙等无机物，还有胆盐、胆色素等有机物，不含消化酶，其特有成分是胆红素和胆盐。因此胆汁本身并没有消化脂肪的作用，但是胆盐排入肠道聚集成微胶粒，也可作为乳化剂，降低脂肪表面张力，对脂类的分解、消化和吸收起重要作用；同时可促进脂溶性维生素A、维生素D、维生素E、维生素K，以及铁和钙等物质的吸收；此外，胆汁被排入十二指肠后，其刺激作用尚可促进肠蠕动，加速消化，还通过抑制肠道细菌生长发挥防腐作用。
胆汁当中另一重要成分为胆红素。肝细胞可将非结合性胆红素转化为结合性胆红素，因此，胆汁中的胆红素大多是结合胆红素，非结合胆红素在胆汁中含量极少。结合胆红素排入肠道后氧化为粪胆素，呈橘黄色，使粪便黄染，这就是粪便通常为黄色的缘故；若反流入血则使皮肤黏膜黄染，也就是黄疸的直接原因之一。
胆汁中胆盐是胆汁酸与甘氨酸或牛磺酸结合形成的钠盐或钾盐，占胆汁固体成分的50%以上，与卵磷脂共同组成界面活性物质使胆汁中胆固醇呈溶胶状态。如果这一机制发生问题，则导致胆固醇沉淀形成结石。
2.参与物质代谢功能肝在物质代谢中占重要地位。肝将食物中的营养物质转化并合成，从而变成人体所需要成分。
（1）糖代谢作用：血糖进入肝后，可以氧化供能；可以合成肝糖原贮存在肝；也可以将糖转化为脂肪或葡萄糖醛酸。肝在糖代谢众多作用中最重要的是维持血糖浓度的稳定，以保证全身（特别是脑组织）糖的供应。肝通过肝糖原的合成与分解、糖异生作用，来调节血糖的浓度。总的来讲，能量供大于需的时候，将糖转化为其他形式的能量物质贮存起来，比如肝糖原、脂肪等；能量需求加大，血糖不足的时候，则将贮存的能量物质分解释放，为机体供能。
（2）蛋白质代谢作用：进入肝的氨基酸，约1/5未经处理进入体循环，约4/5在肝内合成蛋白质，也进行脱氨、转氨等作用。肝合成蛋白质，除自身蛋白外，还合成血浆蛋白质如白蛋白、纤维蛋白原和凝血酶原等。因此，肝合成蛋白对维持机体蛋白质的代谢，以及血液凝固功能都有重要意义。另外，肝是体内唯一合成尿素的器官，蛋白质或氨基酸分解及肠道腐败作用而产生的氨，在肝内转变为尿素，随尿液排出，解除氨毒。
（3）脂肪代谢作用：吸收入血的部分脂肪进入肝被转化为体脂而贮存。脂肪动员时，贮存的体脂先被输送至肝后，再分解利用。在肝内中性脂肪可水解为甘油或脂肪酸。肝是体内合成鳞脂和胆固醇的主要场所。胆固醇是合成类固醇激素的中间物质，同时又可转变为胆酸盐排入肠道，或直接分泌入胆汁而排出体外。
3.凝血功能肝是合成和生产许多凝血物质的场所，如凝血因子Ⅴ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅺ和Ⅻ，还有纤维蛋白原、凝血酶原等。另外，储存在肝内的维生素K对凝血酶原和凝血因子Ⅻ、凝血因子Ⅸ、凝血因子Ⅹ的合成也是必不可少的。
4.解毒功能肝吸收人体内和体内代谢过程中所产生的有毒物质，并将其加以分解或直接由胆汁排出，以保护机体，维持正常功能。
肝是体内的主要解毒器官，无论是外来的或体内产生的毒物，在肝内经化学作用（氧化、还原、结合及脱氨）、分泌作用、畜储作用、吞噬作用而被处理，使毒物转变为无毒的或毒性较小的或溶解性大的物质，随胆汁或尿液排出体外。如葡萄糖醛酸、甘氨酸等与毒物结合后，使之失去毒性或排出体外；氨基酸脱氨及肠道腐败产生的氨在肝内合成尿素，从而排出体外；吗啡和士的宁可储积于肝，然后小量释放，可减轻中毒程度。
5.吞噬防御或免疫功能肝内的星状细胞有吞噬防御功能。肝脏通过网状内皮系统的库普弗细胞的吞噬作用，将细胞、色素和其他碎屑从血液中清除。库普弗细胞也是产生与防御有关的γ-球蛋白的重要场所。
6.血液调节与造血功能肝内储存大量血液，急性大失血时，能输出大量血液以维持有效循环血流量；当心力衰竭输出量减少时，又能大量储存血液，以减轻心脏负担。在胚胎时期，肝还有造血功能。
