胎盘具有气体交换、营养物质供应、排出胎儿代谢产物、防御及合成等多种功能。气体交换方面，母血氧气经胎盘简单扩散至胎儿，胎儿二氧化碳扩散至母体排出，胎盘病理改变会影响此过程致胎儿缺氧；营养供应上，葡萄糖以易化扩散、氨基酸以主动运输进入胎儿，不同维生素和矿物质通过不同方式转运，母体营养状况影响胎儿；代谢产物排出时，胎儿废物经胎盘入母体由母体排出，胎盘受损则影响胎儿生理；防御功能中，胎盘有屏障但不绝对，部分病毒可通过，母体IgG可使胎儿获被动免疫；合成功能包括激素合成，如hCG维持妊娠黄体、HPL为胎儿供能等，以及酶的合成，缩宫素酶维持妊娠，耐热性碱性磷酸酶可反映胎盘功能。
一、气体交换
胎盘在母体与胎儿之间起到类似肺脏的气体交换功能。母体血液中的氧气通过胎盘绒毛间隙，以简单扩散的方式进入胎儿血液循环，满足胎儿生长发育对氧的需求；同时，胎儿体内产生的二氧化碳也通过胎盘扩散至母体血液，由母体排出体外。研究表明，胎盘气体交换的效率与胎盘绒毛的表面积、绒毛间隙血流量以及母儿间氧分压差等密切相关，若胎盘出现病理改变，如绒毛膜炎、胎盘梗死等，会影响气体交换，导致胎儿缺氧。
二、营养物质供应
1.葡萄糖：以易化扩散的方式通过胎盘转运至胎儿体内，是胎儿能量的主要来源。孕期母体血糖水平会影响胎儿对葡萄糖的摄取，当母体血糖过高时，胎儿长期处于高糖环境，可导致胎儿过度生长，增加巨大儿的发生风险。
2.氨基酸：通过主动运输的方式进入胎儿血液循环，用于胎儿蛋白质的合成。胎盘对不同类型氨基酸的转运具有选择性，以保证胎儿生长发育的需要。母体营养不良，尤其是蛋白质缺乏时，可能影响胎儿氨基酸的供应，进而影响胎儿的生长和器官发育。
3.维生素和矿物质：维生素中的水溶性维生素如维生素C、维生素B族等以易化扩散或主动运输的方式通过胎盘；脂溶性维生素如维生素A、维生素D等则以简单扩散方式通过胎盘。矿物质如钙、铁、锌等，钙主要以主动运输方式，铁则是通过受体介导的胞吞作用等机制进入胎儿体内。母体孕期对维生素和矿物质的需求增加，若缺乏相应营养素，会影响胎儿正常发育，如孕期缺铁可导致胎儿缺铁性贫血，影响智力发育。
三、排出胎儿代谢产物
胎儿新陈代谢产生的尿素、尿酸、肌酐等废物，通过胎盘进入母体血液循环，再由母体的肾脏等器官排出体外。这一过程维持了胎儿内环境的稳定。若胎盘功能受损，代谢产物排出受阻，可导致胎儿体内废物堆积，影响胎儿正常生理功能。
四、防御功能
1.胎盘的屏障作用：胎盘具有一定的屏障功能，能够阻挡部分细菌、病原体等微生物进入胎儿体内。但这种屏障作用并非绝对，一些病毒如风疹病毒、巨细胞病毒等，可通过胎盘感染胎儿，引起胎儿先天性感染，导致胎儿畸形、流产等严重后果。
2.免疫球蛋白转运：母体的免疫球蛋白G（IgG）可通过胎盘进入胎儿体内，使胎儿在出生后短时间内具备一定的被动免疫能力，对一些常见感染性疾病具有抵抗力。但其他类型的免疫球蛋白如IgA、IgM等一般不能通过胎盘，胎儿自身免疫系统在出生后才逐渐发育完善。
五、合成功能
1.激素合成
人绒毛膜促性腺激素（hCG）：由胎盘合体滋养细胞合成，在受精后第6天开始分泌，妊娠810周血清浓度达到高峰，随后逐渐下降。hCG可维持妊娠黄体继续发育，增加甾体激素的分泌，以支持早期胚胎的发育。临床上常通过检测血或尿中的hCG水平来诊断早期妊娠。
人胎盘生乳素（HPL）：由合体滋养细胞合成与分泌，随妊娠进展和胎盘增大，其分泌量持续增加。HPL具有促进蛋白质合成、脂肪分解及糖代谢等作用，为胎儿生长提供充足的能量和营养物质。同时，HPL还能促进乳腺腺泡发育，为产后泌乳做准备。
雌激素和孕激素：妊娠早期，雌激素主要由卵巢黄体产生，随着妊娠进展，胎盘逐渐成为主要的雌激素合成场所。胎盘合成的雌激素以雌三醇为主，其前身物质主要来自胎儿肾上腺及肝脏。孕激素则由合体滋养细胞合成，维持妊娠的继续进行，使子宫平滑肌松弛，降低子宫对缩宫素的敏感性，防止子宫收缩导致流产或早产。
2.酶的合成
胎盘可合成多种酶，如缩宫素酶、耐热性碱性磷酸酶等。缩宫素酶能使缩宫素灭活，维持正常妊娠，防止子宫过早收缩；耐热性碱性磷酸酶的活性可反映胎盘功能状态，临床上可通过检测其活性辅助判断胎盘功能。
