Esta molécula funciona como grupo prostético y cofactor en varios tipos de oxidorreductasas, incluyendo a la NADH deshidrogenasa, y en algunos fotorreceptores biológicos para el color azul.
El FMN es un agente oxidante más poderoso que el NAD, y resulta particularmente útil para los organismos ya que puede tomar parte tanto en transferencias de uno como de dos electrones.
Es la principal forma en que se encuentra la riboflavina en el interior de las células y tejidos biológicos.
El flavín mononucleótido se utiliza también como colorante alimentario rojo-naranja bajo el número E101a.
Este compuesto una vez ingerido, se convierte rápidamente en riboflavina libre.