光面内质网的功能多种多样，即参与糖原的合成，又能合成磷脂、糖脂以及糖蛋白中的糖成分，此外，还在甾类化合物的合成中起重要的作用，故在合成甾类激素的细胞中特别丰富。光面内质网含有脱甲基酶、脱羧酶、脱氨酶、葡糖醛酸酶以及混合功能氧化酶等，因而光面内质网能分解甾体、能灭活药物和毒物并使其能被排除(如肝细胞)。肠上皮细胞的光面内质网参与脂肪的运输，心肌细胞的光面内质网(肌浆网)则参与心肌的刺激传导。
在生理状态下，随着细胞功能的升降，光面内质网(SER)的数量也呈现相应改变。但亦可出现完全相反的情况，例如在某些疾病(如淤胆)时，从形态结构上看，肝细胞光面内质网显著增生，但其混合功能氧化酶的活性反而下降，这实际上是细胞衰竭的表现。
肝细胞的光面内质网具有生物转化作用(biotransformation)，能对一些低分子物质如药物、毒品、毒物等，进行转化解毒，并将间接胆红素转化为直接胆红素。
许多成瘾药物和嗜好品如巴比妥类、吸毒、嗜酒等，可导致肝细胞光面内质网的增生，长期服用口服避孕药、安眠药、抗糖尿病药等也能导致同样后果。在HBsAg阳性肝炎时，肝细胞内光面内质网明显增生，在其管道内形成HBsAg.由于光面内质网的大量增生，这种肝细胞在光学显微镜下呈毛玻璃外观，故有毛玻璃细胞之称，并可为地衣红(orcein)着染。
在细胞损伤时光面内质网也可出现小管裂解为小泡或扩大为大泡状。在药物及某些芳香族化合物(主为致癌剂)的影响下，光面内质网有时可在胞浆内形成葱皮样层状结构，即“副核”，可为细胞的适应性反应(结构较松)或为变性性改变(结构致密)。