1.营养神经
在胚胎发育的一定时期内，NGF为效应神经元生存所必须。NGF及其受体广泛分布于中枢神经系统，由海马和脑皮质产生的NGF可通过胆碱能神经逆行运输至前脑基底核，维持胆碱能神经元的存活和功能。在胚胎发育早期，中枢NGF的含量决定胆碱能神经的密度。
2.保护神经
当NGF的效应神经元受到损伤时，如外伤、药物损害，甚至缺血、缺氧等，神经元将发生一系列的病理改变，包括死亡。NGF抑制上述神经损伤的作用，可能的机制有：①抑制毒性氨基酸的释放；②抑制钙离子超载；③抑制超氧自由基的释放；④抑制细胞凋亡等机制而明显减轻或防止这些继发性病理损害的发生。
3.促进神经再生长
在切断轴突后给予NGF将减少某些神经元的变性与死亡，无疑这将有助于提高轴突再生的可能性。同时它还影响轴突再生开始的时间和参与再生的神经元数目以及再生神经的质量和速度。
4.其他作用
（1）NGF能影响免疫细胞的活性，进而调节免疫系统功能。
（2）NGF可以抑制某些肿瘤的有丝分裂，促其向良性分化。
（3）NGF促进创口组织的修复反应，促进创口愈合。