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  GTP參與細胞中的能量轉化過程。比如,在三羧酸迴圈中,一種酶能產出GTP分子。這也相當於產生了一分子的ATP,因為GTP能被核苷二磷酸激酶(NDK)轉化為ATP分子。

  在轉譯過程中,GTP作為氨醯tRNA與核糖體A位點結合、核糖體在mRNA上自5'端向3'端轉位等過程的能量源。

  在維管聚合過程中,每一個異質二聚體都由攜帶兩分子GTP的一個α和一個β微管蛋白分子生成。這些分子攜帶的GTP會在二聚體加到延伸中的微管正端時水解。上述GTP水解對微管生成並不是必須的,但似乎只有與GDP結合的微管蛋白可以解聚。因此,不難推測,一個GTP結合微管蛋白在微管尖端作為一個「帽」來防止解聚。一旦這個GTP分子水解,微管就會開始解聚,並迅速縮短。

  蛋白質轉位進入線粒體基質的過程需要與GTP和ATP的相互作用。這些蛋白質的進入對線粒體內幾個調節通路來說至關重要。

  在細胞中,GTP能通過多種途徑合成:

  在嗅覺系統中,cGTP(環鳥苷三磷酸)起到幫助cAMP(環腺苷酸)活化環核苷酸門控離子通道的作用。
鳥苷-5'-三磷酸,(縮寫GTP),系一類嘌呤類核苷三磷酸。它可以在DNA複製期間的DNA轉錄過程中作為RNA生物合成的底物。它的結構與含氮鹼基鳥嘌呤相似,唯一的不同是GTP連有一個核糖基團以及三個磷酸基團,其中,鳥嘌呤與核糖基團的1位碳相連,磷酸基團與核糖基團的5位碳相連。