Serin ist eine essentielle Aminosäure, aus welcher der Körper Eiweiße bildet. Serin ist eine Vorstufe bei der Herstellung der Purine und Pyrimidine. Außerdem ist es ein Bestandteil von Serinproteasen wie zum Beispiel Trypsin oder Chymotrypsin.
Serin dient auch als Ausgangssubstanz für die Synthese von Phosphatidylserin, einem Membranlipid. Phosphaditylserin ist eine natürliche Kortisolbremse auch für Alkoholiker, die im Kortisol gleichermaßen schwimmen.
Es gibt Hinweise darauf, dass ein Mangel an D-Serin eine Rolle bei der Entstehung von Depressionen spielen könnte.