同型半胱氨酸是一種興奮性神經遞質，高濃度同型半胱氨酸使超氧化物產生增加，而細胞內抗氧化酶谷胱甘肽過氧化物酶或細胞外超氧化物歧化酶則受高濃度同型半胱氨酸抑制而使超氧化物滅活減少，兩者導致超氧化物急劇增多，引起氧化應激反應的發生，最終損傷血管內皮。此外，使用葉酸可部分減輕由同型半胱氨酸引起的血管內皮功能損傷。因此，同型半胱氨酸是血管內皮損傷的不可忽視的因素之一。
