Постъпващите в черния дроб елементарни съставки, получени от ензимното разграждане на хранителните вещества в стомашночревния тракт, представляват лабилизиран резерв, който бързо може да задоволи внезапно възникнали енергийни и пластични нужди на организма. Тук се осъществяват интензивни процеси на синтез и разграждане.
Въглехидратна обмяна. Постъпилите в черния дроб, чрез системата на порталната вена монозахариди представляват т.нар. „захарен резерв”, като се отлагат във вид на гликоген (гликогеногенеза). При недостатъчно количество на въглехидратите в храната, гликоген се образува от белтъци и мазнини. При необходимост гликогенът от черния дроб ( както и от мускулите) се мобилизира във вид на глюкоза (гликогенолиза). По такъв начин черният дроб участва в захарната хомеостаза, необходимо условие за правилното функциониране на различни органи и системи и на първо място нервната система. Ако е налично повече количество глюкоза, то е създадено по пътя на междинната обмяна на веществата. Гликостатичната функция на черния дроб се регулира от нервни хуморални механизми. Нервната система може да повлиява пряко гликостатичната функция на черния дроб или посредством хуморалните агенти.
Белтъчна обмяна. Резорбираните в храносмилателния тракт аминокиселини, както и аминокиселините получени при разграждането на тъканните белтъци, представляват „аминокиселинен резервоар”, който организмът получава като енергиен и пластичен материал. Белтъчният състав на организма е подложен на значителна динамика. За едно денонощие, при възрастен организъм се разграждат и наново синтезират около 400 g белтък. Почти половината от тази динамика се осъществява от черния дроб.
В черния дроб се извършва дезаминирането на аминокиселините. Образуваните при това кетокиселини могат да претърпят промени в три насоки: да бъдат окислени; да се образува по пътя на междинната обмяна глюкоза и гликоген; да се образуват от тях нови аминокиселини. Образуваният при дезаминирането на аминокиселините в черния дроб амоняк се обезврежда, като се образува карбамид в орнитиновия цикъл. Образуват се и редица плазмени белтъци, част от които имат отношение за кръвосъсирването.
Мастна обмяна. Черният дроб взема участие в мастната обмяна в няколко направления. Посредством жлъчката в дуоденума се подпомага хидролизата на нативните мазнини, чрез предварително емулгиране. В черния дроб се осъществява окисляването на мастните киселини, а също и синтеза на липоиди (холестерол). При съответните излишни количества въглехидрати и белтъци – те се превръщат в мазнини (липогенеза). Тук се извършва синтеза и разграждането на холестерола. Една част от него се отделя чрез жлъчката в непроменен вид, а по-голямата част се превръща в жлъчни киселини.
Обмяна на витамини, хормони и минерални вещества. Жлъчните киселини са необходимо условие за резорбцията на мастноразтворимите витамини (A, D, E, K …). Някои от витамините се допонират в черния дроб, а други участват в извършваните химични реакции. Някои от витамините се активират чрез фосфорилиране.
В черния дроб се осъществвява синтеза и обмяната на холестерола, който е изходна база за синтеза на стероидни хормони. Макар и да се синтезират в жлезите с вътрешна секреция, черният дроб участва косвено в образуването им. Голяма част от тези хормони се инактивират в черния дроб, като се подлагат на конюгиране с глюкуроновата и сярната киселина. В черния дроб се депонират мед и цинк. Тук се съдържа голяма част от екстрацелуларния натрий, поради което черният дроб участва активно в регулацията на водно-солевия обмен. Той оказна влияние и върху резорбцията и депонирането в него желязо. Осъществява се обмяната на молибден, кобалт и редица други микроелементи.