มาเลตดีไฮโดรจีเนสเป็นเอนไซม์ที่มีบทบาทสำคัญในกระบวนการผลิตพลังงานของเซลล์ โดยเฉพาะในไมโตคอนเดรียและไซโทพลาซึม มันจำเป็นในวัฏจักรกรดซิตริก (citric acid cycle) ซึ่งเร่งปฏิกิริยาการเปลี่ยนมาเลตเป็นออกซาโลอะซิเตต ส่งเสริมการสร้าง NADH ซึ่ง NADH นี้ถูกใช้ในโซ่ขนส่งอิเล็กตรอนเพื่อผลิต ATP สกุลเงินพลังงานของเซลล์ ในพืช มันยังมีส่วนในวัฏจักรไกลออกซิเลต ช่วยในการเปลี่ยนไขมันที่เก็บไว้เป็นคาร์โบไฮเดรตระหว่างการงอก

นอกจากนี้ มาเลตดีไฮโดรจีเนสยังถูกนำมาใช้ในการวินิจฉัยทางคลินิกเพื่อประเมินการทำงานของตับและหัวใจ เนื่องจากระดับที่สูงอาจบ่งชี้ความเสียหายของเนื้อเยื่อหรือโรค การประยุกต์ใช้ขยายไปสู่การวิจัยทางชีวเคมี ที่ซึ่งมันทำหน้าที่เป็นเอนไซม์โมเดลสำหรับศึกษากิเนติกส์ของเอนไซม์และเส้นทางเมแทบอลิซึม

เอนไซม์นี้ยังถูกนำมาใช้ในการวิจัยทางวิทยาศาสตร์เพื่อศึกษากระบวนการทางชีวเคมีในเซลล์ และการทำงานของเอนไซม์ในสภาวะต่าง ๆ การเข้าใจกลไกการทำงานของเอนไซม์นี้สามารถช่วยในการพัฒนายาหรือวิธีการรักษาโรคที่เกี่ยวข้องกับความผิดปกติของเมแทบอลิซึม เช่น โรคทางพันธุกรรมบางชนิดหรือโรคที่เกี่ยวข้องกับความบกพร่องในการผลิตพลังงานของเซลล์

ในอุตสาหกรรมอาหาร มาเลตดีไฮโดรจีเนสอาจถูกใช้ในการตรวจสอบคุณภาพของผลิตภัณฑ์หรือในการวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับการหมักและการเก็บรักษาอาหาร การประยุกต์ใช้เอนไซม์นี้ช่วยให้สามารถควบคุมและปรับปรุงกระบวนการผลิตให้มีประสิทธิภาพมากขึ้น