สารละลายกลูโคสใช้ในทางการแพทย์เป็นหลัก โดยมักนำมาใช้เพื่อให้พลังงานและของเหลวแก่ผู้ป่วยที่ไม่สามารถรับประทานอาหารได้ทางปาก เช่น ผู้ป่วยที่อยู่ในภาวะโคม่า หรือผู้ป่วยหลังการผ่าตัด สารละลายนี้ช่วยป้องกันภาวะน้ำตาลในเลือดต่ำ (hypoglycemia) และให้พลังงานที่ร่างกายสามารถใช้ได้ทันที นอกจากนี้ยังใช้เป็นตัวทำละลายหรือตัวนำสำหรับการให้ยาอื่น ๆ ผ่านทางหลอดเลือด โดยเฉพาะยาที่ต้องเจือจางในสารละลายก่อนฉีด สารละลายกลูโคสมีหลายความเข้มข้น เช่น 5%, 10% หรือ 50% ซึ่งแต่ละชนิดใช้ตามวัตถุประสงค์ทางการรักษาที่ต่างกัน เช่น ความเข้มข้นสูงใช้ในกรณีช็อกหรือภาวะน้ำตาลต่ำเฉียบพลัน ในบางกรณี สารละลายกลูโคสยังใช้ในการวินิจฉัย เช่น การทดสอบทนน้ำตาลทางหลอดเลือด (IVGTT) เพื่อประเมินการทำงานของตับอ่อนและภาวะดื้อต่ออินซูลิน