細胞凋亡有重要的生理和病理意義，其作用主要表現在三個方面：

①確保正常發育、生長。機體的發育、生長過程不僅僅需要細胞的增殖與細胞分化，也需要細胞凋亡參與組織器官的形成和成熟，一旦細胞凋亡發生缺陷，如使促進細胞凋亡基因敲除（knockout），可以出現器官發育障礙。細胞凋亡可清除多余的失去功能價值的細胞，這種細胞大多數在發育早期階段死亡。

②維持內環境穩定。突變、受損或衰老的細胞如果繼續存留在機體內會有負面效應，如誘發腫瘤。目前認為，腫瘤的發生是因為細胞凋亡存在缺陷，使突變、受損或衰老的細胞能夠持續增殖。為了維持內環境的穩定，機體必須及時清除這些細胞，讓新生細胞取代其功能，清除的主要途徑是細胞凋亡。如子宮內膜在周期性的增生之后由于激素撤退而發生細胞凋亡，然后脫落。實際上，通過細胞凋亡被機體清除的細胞數量相當驚人，每秒鐘可以達到數百萬個細胞。

③發揮積極的防御功能。細胞凋亡參與了機體的防御反應，例如，當機體受到病毒或細菌感染后，受到感染的細胞即出現凋亡，使細胞內整合或未整合的病毒 DNA 或RNA同感染細胞一起死亡，也能夠使細胞內的細菌同感染的細胞同歸于盡，阻止病原體繼續感染其他細胞和病原體的復制。

深化對細胞凋亡的認識，也促使人們對疾病的發生、發展和治療開闊了新的視野，即從細胞死亡的角度看待生物體的命運，該“死亡”的細胞，如腫瘤細胞、自身反應性免疫細胞、發育早期幼稚細胞出現死亡缺陷，是導致腫瘤、自身免疫性疾病和發育障礙的主要發病機制之一。有許多學者試圖通過誘導腫瘤細胞凋亡阻止其細胞繼續增殖，以治療癌癥。不應該“死亡”的細胞，如神經元、心肌細胞、肝實質細胞的過多死亡，與老年性癡呆，心肌缺血-再灌注損傷、肝硬化的發病有關。在這些疾病中，如果減少細胞凋亡，可緩解疾病的進程。Feng等運用秋水仙堿能夠拮抗“死亡配體”誘導的肝細胞死亡，避免肝細胞大量凋亡，保存肝細胞，有利于肝臟發揮其功能。

目前已證實，既往所提及的細胞壞死中也存在大量的細胞凋亡現象。因此，可以說凋亡現象廣泛存在于生物體中，是對機體的生長發育有利的生物學現象，但某些重要器官發生過量的凋亡，必然使其實質細胞大量減少，降低其生物學功能，也影響機體的功能。在多器官功能衰竭中，部分原因是大量器官實質細胞凋亡和壞死，導致器官功能顯著下降，而出現功能衰竭。