NAD 作為酶的輔酶，在眾多生物化學反應中發揮著不可或缺的作用，以下是具體介紹：
脫氫酶反應
乙醇代謝：在肝臟中，乙醇脫氫酶（ADH）以 NAD?作為輔酶，將乙醇氧化為乙醛。乙醇上的一個氫原子被 ADH 催化轉移到 NAD?上，使 NAD?轉變為 NADH，同時乙醇被氧化為乙醛。之后，乙醛在乙醛脫氫酶的作用下，進一步利用 NAD?作為輔酶被氧化為乙酸，最終分解為二氧化碳和水排出體外。
乳酸生成：在動物細胞進行無氧呼吸時，例如劇烈運動后肌肉細胞中的糖酵解過程，會產生丙酮酸。丙酮酸在乳酸脫氫酶的作用下，以 NADH 作為輔酶，接受 NADH 提供的氫原子，被還原為乳酸，同時 NADH 被氧化為 NAD?，從而保證糖酵解過程能夠持續進行，為細胞在無氧條件下繼續提供能量。
參與 DNA 修復
PARP 家族：聚腺苷二磷酸核糖聚合酶（PARP）家族成員在 DNA 損傷修復過程中至關重要。當 DNA 發生單鏈斷裂等損傷時，PARP 會被招募到損傷位點，以 NAD?為底物，將 ADP - 核糖基團轉移到自身或其他蛋白質上，形成聚 ADP - 核糖鏈，這個過程稱為 PARylation。PARylation 能夠招募其他 DNA 修復蛋白到損傷位點，促進 DNA 修復過程的進行，維持基因組的穩定性。
Sirtuin 家族：Sirtuin 蛋白家族中的一些成員也參與 DNA 修復過程，它們以 NAD?為輔助因子，通過去乙酰化作用調節組蛋白及其他 DNA 修復相關蛋白的活性和定位。例如，SIRT6 可以通過對組蛋白 H3K9 進行去乙酰化，招募 DNA 修復蛋白到雙鏈斷裂位點，促進同源重組修復過程，保證細胞基因組的完整性。
脂質代謝
脂肪酸 β- 氧化：脂肪酸的 β- 氧化是在線粒體中進行的重要代謝過程，每一輪 β- 氧化包括脫氫、加水、再脫氫和硫解四個步驟。其中，第一步脫氫反應由脂酰輔酶 A 脫氫酶催化，以 FAD 為輔酶，而第二步再脫氫反應則由 β- 羥脂酰輔酶 A 脫氫酶催化，以 NAD?為輔酶，將 β- 羥脂酰輔酶 A 氧化為 β- 酮脂酰輔酶 A，同時 NAD?被還原為 NADH。通過多次 β- 氧化循環，脂肪酸最終被完全分解為乙酰輔酶 A，進入三羧酸循環徹底氧化供能。
膽固醇合成：在膽固醇合成的過程中，HMG-CoA 還原酶是關鍵酶，該酶催化 HMG-CoA（3 - 羥基 - 3 - 甲基戊二酰輔酶 A）還原為甲羥戊酸，此反應需要 NADPH 作為輔酶提供還原力。雖然這里嚴格來說是 NADP?/NADPH 系統，但與 NAD?/NADH 系統類似，都屬于吡啶核苷酸輔酶家族，且在細胞的代謝網絡中，NADP?/NADPH 與 NAD?/NADH 之間存在著一定的聯系和相互作用，共同維持細胞內的代謝平衡。
