ฮิสตามีนมีบทบาทสำคัญในระบบภูมิคุ้มกันของร่างกาย โดยทำหน้าที่เป็นสารสื่อประสาทและสารที่เกี่ยวข้องกับการอักเสบ เมื่อร่างกายได้รับบาดเจ็บหรือสัมผัสกับสารก่อภูมิแพ้ ฮิสตามีนจะถูกปล่อยออกมาจากเซลล์แมสต์ (mast cells) และเบโซฟิล (basophils) ทำให้หลอดเลือดขยายตัวและมีน้ำซึมผ่านได้มากขึ้น ซึ่งช่วยให้เซลล์เม็ดเลือดขาวเข้าถึงบริเวณที่ได้รับผลกระทบ กระบวนการนี้ก่อให้เกิดอาการเช่น บวม แดง และคัน ซึ่งพบได้บ่อยในปฏิกิริยาการแพ้

ในสาขาการแพทย์ ฮิสตามีนถูกใช้ใน 검사วินิจฉัยเพื่อประเมินการหลั่งกรดในกระเพาะอาหาร ช่วยวินิจฉัยภาวะเช่น achlorhydria หรือ Zollinger-Ellison syndrome นอกจากนี้ ยังเป็นเป้าหมายของยาต้านฮิสตามีน ซึ่งบล็อกตัวรับฮิสตามีนเพื่อบรรเทาอาการแพ้ เช่น จาม คัดจมูก และลมพิษ

นอกจากนี้ ฮิสตามีนยังเกี่ยวข้องกับการควบคุมการผลิตกรดในกระเพาะอาหาร โดยกระตุ้นเซลล์ parietal cells ให้ผลิตกรดไฮโดรคลอริก ซึ่งช่วยในการย่อยอาหาร ทำให้มีความสำคัญในการรักษาโรคทางเดินอาหาร อย่างไรก็ตาม ระดับฮิสตามีนที่สูงเกินไปอาจนำไปสู่ภาวะภูมิแพ้รุนแรงหรืออาการช็อกจากภูมิแพ้ (anaphylaxis) ที่ต้องได้รับการรักษาทันที ฮิสตามีนยังมีอิทธิพลต่อการส่งสัญญาณประสาทในสมอง ส่งผลต่อความตื่นตัวและความอยากอาหาร และถูกศึกษาในบทบาทของมันต่อโรคทางระบบประสาท