SOD的功能是清除O-2，作为药用酶,他主要用于治疗与O-2，伤害有关的疾病。以前，SOD在临床应用中主要集中在炎症、自身免疫性疾病，尤其是累风湿性关节炎、肺气肿、红斑狼疮、氧中毒和老年性白内障、衰老及多种皮肤病。
主要集中在在以下及方面：

1、家族性肌萎缩侧索硬化症（FALS）。家族性意味着遗传性。1991年美国麻省理工学院Brown实验室证实FALS是由Cu,Zn-SOD基因突变所致，这是迄今为止发现的唯一由SOD基因突变所产生的疾病。
2、肿瘤。对SOD和肿瘤的关系国内外有争论，但活性氧与肿瘤的关系是确定的。大量研究表明肿瘤的发生与活性氧有密切关系，从这个意义上说SOD与遏制肿瘤的发生也有关系。致癌是一个长期过程，这也暗示了应用SOD预防肿瘤发生需要较长时间的给药材可能有效。
3、动脉粥样硬化。已经证明，高胆固醇血症、高血压、糖尿病和吸烟均能使血管壁的O-2，生成增加，在大动脉弯曲和分支处，血液涡流剪切力也能使血管内皮老化，O-2 增多，造成NO和SOD的减少。氧化应激会使内皮细胞损伤、血细胞渗出增加，使纤维帽的平滑肌细胞死亡，纤维帽变薄，最后导致动脉粥样硬化斑块破裂。用SOD防治动脉粥样硬化已经引起国内外的广泛关注。由于血管内皮能够结合EC-SOD且能使之进入细胞内，加上EC-SOD半衰期长，因而EC-SOD非常有希望用于动脉粥样硬化的治疗。
4、糖尿病。糖尿病是多因素疾病，活性氧就与其发病有关。我国糖尿病的发病率正在逐渐接近发达国家水平（10%），上海20岁以上的人群为10%，50岁以上的人群为20%，而糖尿病患者血糖能控制在接近正常水平的不足三分之。高血糖是线粒体产生过量O-2，，活化葡萄糖代谢支路，从而发生并发症。据报道，在胰岛素制剂中加入一定的SOD有很好的防治效果。另外，EC-SOD的血管保护作用已经引起人们的广泛注意。因此，EC-SOD可用于治疗糖尿病的并发症。
5、慢性梗阻性肺疾病（COPD）。慢性梗阻性肺疾病是以慢性支气管炎、肺气肿导致气流梗阻为特征的一类疾病。其气流梗阻一般呈现进行性发展，可伴随气道高反应性，病程基本不可逆，多与对有害颗粒和有害气体的异常2反应有关。COPD患者有高水平的氧化应激。吸烟是COPD的主要致病因子。正常人肺组织中含有EC-SOD，故用EC-SOD治疗COPD针对性强，其效果比其他抗氧化剂好。
6、治疗缺血再灌综合症。缺血在灌流现象见于心脏、小肠、肾脏、肝脏等器官移植过程中，也见于断肢再造、整形、美容等手术过程中，因此这方面的研究有特别的理论意义和使用价值。
此外，SOD还用于治疗心血管疾病。在美国几乎所有生物技术研发中心都把开发SOD用于心血管疾病作为重点，西欧和日本也在积极开发此产品。
医药领域对SOD安全性要求较高，因此动物SOD将被逐渐淘汰。从适应性的角度来看，发展Mn-SOD比较有发展前途，通过基因工程生产是一条比较便捷的途径。从植物叶中提取的主要是Cu，Zn-SOD，其主要竞争优势在于安全性比动物SOD好，生产成本相对较低，但是其需要配合SOD修饰等程序，才能较好的应用于医药制剂领域。