甘油磷酸膽堿不僅是腎髓質細胞的主要滲透物之一，而且能夠平行的改變細胞內外滲透物質的濃度。這對于腦血管的健康，尤其是有益于因大腦衰退而引起的行為和情感障礙。甘油磷酸膽堿具有對于多種生化病變進行治療和預防的潛在能力。研究人員發現它可以改變神經元膜中的磷酸鹽類脂化合物結構，并且在引發神經組織衰退綜合癥的相關因素中發現它具有緩解身體緊張性的奇特功效。

甘油磷酸膽堿的理化結構以及相互聯系的理化特性，確保了它成為非常對腦組織有益的、能時刻保護腦組織新陳代謝的磷脂類物質。乙酰膽堿可幫助腦部完成記憶、學習等活動。在體內，甘油磷酸膽堿可穿過血腦屏障，這種生化特性為乙酰膽堿的生物合成提供了必要的原料—膽堿。“ 膽堿能損傷假說”，認為膽堿能的活性喪失與阿爾茨海默氏癥的嚴重程度有關。