เมโคบาลามินใช้ในการรักษาและป้องกันภาวะขาดวิตามินบี12 ซึ่งมักพบในผู้ป่วยที่มีปัญหาการดูดซึมวิตามินบี12 จากอาหาร เช่น ผู้ป่วยโรคโลหิตจางชนิดเพอร์นิเชียส นอกจากนี้ยังใช้ในการบำบัดอาการทางระบบประสาทที่เกิดจากภาวะขาดวิตามินบี12 เช่น อาการชา ความรู้สึกผิดปกติ และความอ่อนแรงของกล้ามเนื้อ เมโคบาลามินยังมีบทบาทสำคัญในการช่วยฟื้นฟูและปกป้องเส้นประสาท ทำให้เป็นที่นิยมใช้ในผู้ป่วยโรคเบาหวานที่มีภาวะแทรกซ้อนทางระบบประสาท นอกจากนี้ยังมีการใช้เพื่อเสริมสร้างสุขภาพโดยรวมและเพิ่มพลังงานในผู้ที่มีภาวะเหนื่อยล้าเรื้อรัง