碳酸氢根在人体生理过程中扮演着极为重要的角色，它在维持人体正常生理功能方面有着多种不可忽视的作用。
人体的体液需要保持在一个相对稳定的酸碱范围内，碳酸氢根就像一位“酸碱平衡卫士”。血液中的碳酸氢盐缓冲系统是维持酸碱平衡的重要组成部分。当体内酸性物质增多时，碳酸氢根会与氢离子结合，生成碳酸，进而分解为二氧化碳和水，通过呼吸排出二氧化碳，从而降低体内酸性；反之，当体内碱性物质增多时，碳酸会解离出氢离子，与碱性物质中和。例如，剧烈运动后，肌肉会产生乳酸等酸性物质，此时碳酸氢根就会发挥作用，防止血液pH值过度下降，维持内环境的稳定。
碳酸氢根与呼吸过程密切相关。在肺部，二氧化碳从血液中排出，这一过程涉及碳酸氢根的转化。当血液流经肺部时，碳酸氢根与氢离子结合形成碳酸，碳酸在碳酸酐酶的作用下分解为二氧化碳和水，二氧化碳通过呼吸排出体外。同时，呼吸频率和深度的改变也会影响碳酸氢根的浓度。比如，当人处于高原地区时，氧气含量降低，呼吸会加快加深，排出更多的二氧化碳，导致血液中碳酸氢根浓度相对降低，以适应低氧环境。
在消化系统中，碳酸氢根也有着重要作用。胰腺会分泌含有碳酸氢根的胰液，进入小肠后，碳酸氢根可以中和胃酸，为小肠内的消化酶提供适宜的碱性环境，有利于蛋白质、脂肪和碳水化合物的消化和吸收。如果碳酸氢根分泌不足，可能会导致小肠内酸性环境过强，影响消化酶的活性，进而影响食物的消化和营养的吸收。
细胞内的酸碱平衡对于细胞的正常功能至关重要，碳酸氢根参与了细胞内酸碱平衡的调节。它可以调节细胞内的pH值，维持细胞内各种酶的活性和细胞的正常代谢。例如，心肌细胞内的酸碱平衡对于心脏的正常收缩和舒张功能非常重要，碳酸氢根的稳定有助于保证心肌细胞的正常功能，维持心脏的健康。
肾脏是调节体内酸碱平衡的重要器官，碳酸氢根在肾脏的重吸收和排泄过程中起着关键作用。肾脏可以根据体内酸碱平衡的需要，调节碳酸氢根的重吸收和排泄量。当体内酸性物质过多时，肾脏会增加碳酸氢根的重吸收，同时排出更多的氢离子；当体内碱性物质过多时，肾脏会减少碳酸氢根的重吸收，增加其排泄。这一过程有助于维持体内酸碱平衡的稳定。