氧化酶在生物體內發揮著多種重要作用。主要作用機制是催化氧化反應，這些反應通常涉及到底物的氧化和氧分子的還原，生成過氧化氫。具體來說，氧化酶在以下方面發揮著關鍵作用：
能量產生。氧化酶在細胞線粒體內催化呼吸鏈中的氧化還原反應，將細胞內儲存的化學能轉化為可供生物體利用的能量。這一過程對於滿足生物體各種生物學過程的能源需求至關重要。
免疫系統回響。在免疫細胞如中性粒細胞和巨噬細胞中，氧化酶（如NADPH氧化酶）參與產生一氧化氮和過氧化氫等活性氧物質，這些物質在對抗微生物感染和調節免疫應答過程中發揮重要作用。
生物物質合成。氧化酶在生物物質的合成和生物體的防禦機制中也起著重要作用。例如，植物中的多酚氧化酶參與酚類物質的氧化，這些物質對抗病原微生物和植物損傷具有重要作用。
解毒過程。某些氧化酶還參與生物體的解毒過程，例如肝臟中的細胞色素P450酶系統可以催化對抗藥物、毒素和其他化學物質的氧化反應，將這些物質轉化為更易於排出體外的代謝產物。
抗氧化作用。氧化酶在人體中起到抗氧化作用，促進脂質代謝，維持細胞膜的完整性，並有助於清除體內的自由基。
此外，氧化酶在醫學上也有套用，例如用於檢測血糖或尿糖，以及在工業上用於加快生產過程。