Биологический эффект кобальта обусловлен главным образом (а может быть, исключительно) его присутствием в молекуле витамина B12 содержащего 4,5 вес.% трехвалентного кобальта. Подкормки солями кобальта крупного рогатого скота, овец, свиней, лошадей, кроликов усиливают синтез витамина B12, повышают его отложение в тканях и выделение с молоком.
Действие витамина B12 на организм животных многообразно. Он регулирует гемопоэз (активирует синтез протопорфирина), влияет на азотный, нуклеиновый, углеводный и минеральный обмен. В качестве кофермента витамин B12 принимает участие в реакциях трансметилирования (синтез метионина, образование метана, синтез ацетата из CO2) и переноса кислорода (глютаматмутазная, метилмалонин-коэнзим А-мутазная, диолдегидратазная реакции, и восстановление рибонуклеотидов в дезоксирибонуклеотиды, изомерация β-лизина и др.). Особенно важную роль для жвачных играет мутазная реакция метилмалонин-коэнзима А, связанная с обменом пропионовой кислоты. Она заключается в карбоксилировании пропионил-КоА до метилмалонил-КоА и изомеризации последнего в сукцинил-КоА.
Наряду с этим высказывается мнение, что действие кобальта на обменные процессы не исчерпывается его участием в синтезе витамина B12. Показана селективность клеточных органелл тканей по отношению к 58Со — B12 и 58Со, а также перераспределение этих веществ в организме во время беременности. В связи с этим постулируется наличие в тканях других активных комплексных соединений кобальта, помимо витамина B12.
Предполагается, что ионы Со2+ необходимы для гемопоэза независимо от витамина B12. Возможно, это связано с блокированием Со2+ сульфгидрильных групп цистина и глютатиона, что вызывает гипоксию с последующим образованием гемопоэтических факторов, в частности эритропоэтина.
Имеются данные об активирующем влиянии ионов Со2+ на ферменты — аргиназу, глицинглицилдипептидазу, щелочную фосфатазу, карбоангидразу, альдолазу, декарбоксилазу, щавелевоянтарной кислоты, дезоксирибонуклеазу, хотя во многих случаях Со2+ может быть заменен другим ионом. Поскольку для ионов Со2+ возможны четыре различных конфигурации, предполагается, что он может входить в активные центры ферментов, обладающих низкой симметрией.
Пероральное введение хлорида кобальта овцам усиливает секрецию и протеолитическую активность желчно-панкреатического сока.