人體內的纖溶系統，對保持血管壁的正常通透性、維持血液的流動狀態和組織修復，起著重要作用。為維護正常生理狀態，在外傷或血管受損的情況下，血管內形成血栓，防止血液從損傷的血管中流失。發生凝血時，凝血酶可作用于纖維蛋白，將其轉變為交聯纖維蛋白，同時纖溶系統被激活，降解交聯纖維蛋白形成各種纖維蛋白降解產物（FDP）碎片。在γ鏈的作用下，可將兩個含D片段的纖維蛋白碎片連接起來，形成D-二聚體。人體內D-二聚體水平的升高可預示其體內存在繼發性纖溶亢進。

D二聚體是交聯纖維蛋白降解中的一個特征性產物，可反映體內高凝狀態和纖溶亢進。增高或陽性見于繼發性纖維蛋白溶解功能亢進。臨床上常見于彌散性血管內凝血（DIC）、深靜脈血栓（DVT）、肺栓塞（PE）、急性心肌梗塞、腦梗塞、惡性腫瘤、卵巢癌、肺癌、敗血癥、肝病、妊高征孕婦、先兆子癇、燒傷、外科手術、創傷和膿毒血癥等均可使D-二聚體升高，但是D-二聚體檢測的升高并不能說明血栓形成的原因及位置，必須結合臨床和其他檢測分析結果。