Bij het metabolisme is nicotinamide-adenine-dinucleotide betrokken bij redoxreacties, waarbij elektronen van de ene reactie naar de andere worden vervoerd. Het co-enzym wordt daarom in twee vormen in cellen aangetroffen: NAD+ is een oxidatiemiddel, het accepteert elektronen van andere moleculen en wordt gereduceerd. Deze reactie vormt NADH, dat vervolgens kan worden gebruikt als reductiemiddel om elektronen te doneren. Deze elektronenoverdrachtsreacties zijn de belangrijkste functie van NAD.