乳清蛋白在营养学中被认为是“蛋白之王”，是人乳蛋白的主要成分，富含人体需要的所有必需氨基酸。具有纯度高、氨基酸配比恰当、极易被人体消化吸收，含有生物活性多肽， 如乳球蛋白、乳白蛋白、免疫球蛋白、乳铁蛋白和多种多肽等诸多优点，能有效改善营养状况，是临床各种治疗饮食或管喂饮食优质蛋白质的来源。
1 乳清蛋白临床功用
1.1 维持和提高机体免疫力
许多研究都证实营养对免疫机能有重要影响。乳清蛋白提高还原型谷胱甘肽(GSH)水平，帮助维持和提高免疫力。GSH 是免疫系统需要抗氧化剂，疾病中会导致其下降
乳清蛋白保持良好营养，使疾病治疗和康复达状态。对 COPD 患者给予含乳清蛋白制剂，可以提高机体的免疫功能。
1.2 抗自由基，延缓衰老
乳清蛋白包含乳铁蛋白，促进氧合作用和对抗自由基。乳铁蛋白是转铁蛋白家族成员。转铁蛋白产生能量和调控红细胞、血红蛋白生成。
1.3 维持肾功能
终末期肾衰蛋白质营养不良相当常见，6％～8％维持性血透有严重营养不良，33％有轻到中度营养不良。慢肾衰透析前，多严格控制蛋白质摄入量，长期低蛋白饮食，尿蛋白丢失， 最终严重蛋白营养不良，组织蛋白分解加速，为死亡重要原因。
维持性透析因代谢和内分泌紊乱、食欲不振和恶心呕吐、营养吸收障碍，透析不充分、不良反应和丢失等，有明显营养摄入不足和丢失，导致蛋白合成减少而分解增加。血透可诱导分解代谢加速。故成年透析者食物蛋白需求量比普通成人要高。
1.4 促进创伤愈合
机体损伤和手术伤口愈合需要足够的高质量蛋白质，它是上皮生长修复必需的物质。蛋白质摄入不足，或摄入质量低都会延长损伤的愈合，甚至不愈合。乳清蛋白为优质蛋白， 其生物利用价最高，是在烧伤和外科治疗中先使用的蛋白质。乳铁蛋白能调节免疫反应， 为术后患者提供保护。短肠综合征患者给予乳清蛋白制剂后，可以促进创伤的愈合。
2 疾病防治作用
2.1 防治“四高症”
2.1.1 防治高糖血症:乳清蛋白含丰富亮酸(Leu)，能刺激胰岛素分泌，有效利用自身胰岛素，控制血糖。糖尿病患者一般食欲佳，食用乳清蛋白后，能产尘饱腹感，可减少“三多一少”症状。在为患者提供均衡适量优质蛋白质的同时，不致吸收过多的能量，并改善血糖而控制病情，延缓和防止并发症的发生和发展。
2.1.2 防治高血压 :高血压病在心血管疾病中最为常见，因可引起动脉粥样硬化，继而使血管弹性下降，管腔狭窄，造成心脏、大脑等重要器官缺血缺氧，成为心脑血管病的主要危险因素。乳清蛋白为高血压患者蛋白质补充品，对减低血压，减少并发症有积极作用。
2.1.3 防治高血脂:高脂血症表现为血浆多种脂质浓度超过正常。随着生活水平的提高，高脂血症已成为心血管疾病危险因素之一。高脂血症在补充乳清蛋白时，不会因能量摄入过多而致超重或肥胖，也不会因为饱和脂肪过多而使血胆固醇增高，有利于高脂血症患者降低血脂，预防并发症的发生。
2.1.4 减肥: 乳清蛋白几乎不含脂肪和碳水化合物，是低能或低脂饮食。高质量乳清蛋白含丰富 Leu 以保护瘦体组织，减少脂肪合成。乳清蛋白比鸡蛋蛋白和大豆蛋白含有更多 Leu。通过减缓血糖吸收，稳定血糖，降低胰岛素，减少饥饿感，使机体更容易利用脂肪产生的能量。添加乳清蛋白，体重监测有明显差别，乳清蛋白可促进减重和维持标准体重。
2.2 防治心脑血管疾病
最影响心脑血管疾病发病率的危险因素是高血压和高血脂，乳清蛋白活性肽可以减少这些危险因素不良影响。其抗氧化作用，从整体上保护心血管健康，提高心血管的机能， 预防心血管疾病。
2.3 防治消化系统疾病
2.3.1 治疗肝炎:急性肝炎初期肝细胞大量坏死，肝功能急剧恶化，消化、吸收、分解、合成及解毒机能受不同程度影响。药物治疗同时，必须供给易消化吸收又不增加肝负担优质蛋白。乳清蛋白含必需氨基酸，能快速有效地合成身体所需蛋白质以修复坏死肝细胞，促进肝功能恢复。
2.3.2 防治脂肪肝: 肝脏是中性脂肪合成、转运与利用的主要器官，脂肪合成与转运平衡失调，则脂肪在肝内堆积成脂肪肝。磷脂是合成脂蛋白必需材料，如磷脂下降或合成磷脂原料不足，特别是胆碱或参加合成胆碱蛋氨酸缺乏，影响脂蛋白在肝脏的合成和输出，形成脂肪肝。研究证明，长期高糖、高脂肪和肥胖是形成脂肪肝常见原因。
乳清蛋白为肝脏提供蛋白原料，在药物治疗同时能促进肝脏细胞恢复和新生，防止变性肝细胞坏死而发展为肝硬化。其低脂肪含量能减少肝脏对脂肪代谢负担，是脂肪肝患者理想蛋白质食品。
2.3.3 防治肝硬化: 肝硬化是各种原因长期或反复损害肝脏而致弥漫性纤维组织增生和肝细胞结节状再生，肝正常结构破坏，形成肝脏变硬的严重疾病。医学证明，食物中缺乏蛋白质和胆碱能抗脂肪肝因子时，可损害肝脏并诱发肝硬化。
乳清蛋白含高质量蛋白质，在满足患者对优质蛋白需求时不会因脂肪摄入过多，超过肝脏代谢能力，使脂肪沉积于肝内，造成肝功能进一步损害，血浆蛋白含量较低又有腹水的患者，提供优质蛋白尤其重要。
2.3.4 防治消化性溃疡:蛋白质是组织细胞修复的原料，只有充足蛋白溃疡面才能修复。乳清蛋白为溃疡面修复良好的来源，能迅速促进溃疡面的愈合，保护胃黏膜屏障不受损害， 增强胃黏膜抵抗力，同时蛋白摄入又对胃酸起到缓冲作用，在不增加胃代谢负担的同时促进溃疡面愈合。
3 有助于癌症患者康复
癌症患者在化疗或放疗过程中，往往会因为恶心、呕吐和食欲不佳等因素，使每天摄入的营养不足，导致体重下降、肌肉组织丢失和蛋白质-能量营养不良。乳清蛋白因其易消化、对机体无刺激的优点，为癌症患者蛋白质良好来源。
补充乳清蛋白可维持细胞高 GSH 浓度和提高细胞抗氧化防御能力，以促进对致癌物解毒作用。在动物和体外实验结果显示，乳清蛋白可以抑制某些癌细胞增长，如前列腺癌、乳腺癌、结肠癌等。与喂酪蛋白大鼠相比，喂养乳清蛋白大鼠肿瘤发生率降低近 50％；与喂养大豆蛋白相比，肿瘤发生明显降低。
乳清螯合铁离子的能力有助于抗癌。作用机制为乳清蛋白有很强抗氧化活性，因为半胱氨酸(Cys)含量高有助于 GSH 合成， 而 GSH 是公认的细胞内强抗氧化剂。Cys 含巯基，起到还原剂作用，防止细胞组织氧化和损伤。抗氧化剂 GSH 在其还原态时效果最强。可以直接用乳清蛋白作为 Cys 来源来提高细胞内 GSH。
4 有助于 HIV 治疗
营养不良而导致免疫功能障碍的营养性获得免疫缺乏综合征（HIV）已引起普遍重视， 对于人和动物必需的重要营养素蛋白质和氨基酸与动物机体免疫机能关系已逐渐成为研究的重点。
用分离纯乳清蛋白对 HIV 进行辅助治疗的研究提示，GSH 明显不足的 HIV 感染患者， 给予富含 Cys 乳清蛋白，6 个月后可显著和持续增加血清 GSH 水平，并可达到正常水平。通常 HIV 患者细胞 GSH 含量降低，高水平 GSH 明显减慢病毒复制过程，导致病毒活性实质性下降，增加 HIV 患者生存期限。