光面內質網的功能多種多樣，即參與糖原的合成，又能合成磷脂、糖脂以及糖蛋白中的糖成分，此外，還在甾類化合物的合成中起重要的作用，故在合成甾類激素的細胞中特別豐富。光面內質網含有脫甲基酶、脫羧酶、脫氨酶、葡糖醛酸酶以及混合功能氧化酶等，因而光面內質網能分解甾體、能滅活藥物和毒物并使其能被排除（如肝細胞）。腸上皮細胞的光面內質網參與脂肪的運輸，心肌細胞的光面內質網（肌漿網）則參與心肌的刺激傳導。

在生理狀態(tài)下，隨著細胞功能的升降，光面內質網（SER）的數量也呈現相應改變。但亦可出現完全相反的情況，例如在某些疾病（如淤膽）時，從形態(tài)結構上看，肝細胞光面內質網顯著增生，但其混合功能氧化酶的活性反而下降，醫(yī)學教育網搜|集整理這實際上是細胞衰竭的表現。

肝細胞的光面內質網具有生物轉化作用（biotransformation），能對一些低分子物質如藥物、毒品、毒物等，進行轉化解毒，并將間接膽紅素轉化為直接膽紅素。

許多成癮藥物和嗜好品如巴比妥類、吸毒、嗜酒等，可導致肝細胞光面內質網的增生，長期服用口服避孕藥、安眠藥、抗糖尿病藥等也能導致同樣后果。在HBsAg陽性肝炎時，肝細胞內光面內質網明顯增生，在其管道內形成HBsAg.由于光面內質網的大量增生，這種肝細胞在光學顯微鏡下呈毛玻璃外觀，故有毛玻璃細胞之稱，并可為地衣紅（orcein）著染。

在細胞損傷時光面內質網也可出現小管裂解為小泡或擴大為大泡狀。在藥物及某些芳香族化合物（主為致癌劑）的影響下，光面內質網有時可在胞漿內形成蔥皮樣層狀結構，即“副核”，可為細胞的適應性反應（結構較松）或為變性性改變（結構致密）。