ไตรโอสฟอสเฟตมีบทบาทสำคัญในกระบวนการเมแทบอลิซึมของเซลล์ โดยเฉพาะในเส้นทางการสังเคราะห์ด้วยแสงและกระบวนการหายใจของเซลล์ ในพืช ไตรโอสฟอสเฟตเป็นผลิตภัณฑ์กลางที่เกิดขึ้นหลังจากที่คาร์บอนไดออกไซด์ถูกตรึงในวัฏจักรคาลวิน และทำหน้าที่เป็นต้นกำเนิดในการสร้างกลูโคสและน้ำตาลชนิดอื่น ๆ ที่ใช้ในการเจริญเติบโตของพืช นอกจากนี้ ไตรโอสฟอสเฟตยังมีบทบาทในกระบวนการไกลโคไลซิสของสิ่งมีชีวิตทั้งพืช สัตว์ และจุลินทรีย์ โดยทำหน้าที่เป็นสารตั้งต้นในการผลิตพลังงานในรูปของ ATP และสามารถเปลี่ยนแปลงไปเป็นสารชีวโมเลกุลอื่น ๆ เช่น ไกลเซอรีน หรือกรดอะมิโนได้ ในทางชีววิทยาเชิงอณูและงานวิจัย ไตรโอสฟอสเฟตถูกใช้เป็นสารอ้างอิงหรือสารตั้งต้นในการศึกษาเส้นทางการเผาผลาญต่าง ๆ โดยเฉพาะในการวิเคราะห์การทำงานของเอนไซม์ที่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงน้ำตาลฟอสเฟต