Bylo prokázáno, že kyselina sialová má mnoho biologických funkcí, včetně regulace poločasu krevního proteinu, odolnosti vůči různým toxinům, buněčné adheze, ochrany proti štěpení glykoproteinů, antioxidace a podpory vývoje mozku.
Podpora vývoje mozku Kyselina sialová hraje roli v regulaci gangliosidů v mozku. V 1980 letech bylo rozhodnuto, že kyselina sialová změní chování krys a zlepší jejich paměť. Při srovnání mezi kojenými a mléčnými kojenci byla koncentrace gangliosidového lipoproteinu vázajícího se na kyselinu sialovou v šedé hmotě frontálního kortexu 32 procent, respektive 22 procent, což ukazuje, že kyselina sialová může zvýšit tvorbu synapsí a podporovat vývoj nervů. Dalším zajímavým experimentem bylo studium schopnosti učení a paměti selat suplementací kyseliny sialové v raném stádiu. V raném vývojovém procesu byla schopnost učení a paměť skupiny krmené kyselinou sialovou lepší než u kontrolní skupiny. Výzkumy ukazují, že zlatým obdobím vývoje lidského mozku je období od těhotenství do 2 let. Tato fáze je klíčovým obdobím pro úpravu počtu mozkových buněk, velkého objemu, dokonalé funkce a vytvoření neuronové sítě. Proto je dostatečný příjem kyseliny sialové během těhotenství velmi důležitý pro vývoj plodu. Po narození se mateřské mléko stává pro kojence účinným způsobem, jak doplňovat kyselinu sialovou, protože obsahuje 0,3~1,5 mg/ml kyseliny sialové. Vývoj jater u novorozenců je však stále nezralý. Kromě potřeby rychlého růstu a vývoje mozku může být kyselina sialová syntetizovaná sama o sobě velmi omezená, zejména u předčasně narozených dětí. Proto je na jedné straně kyselina sialová v mateřském mléce velmi důležitá pro zajištění normálního růstu a vývoje kojenců. Na druhou stranu, pokud obsah kyseliny sialové v sušeném kojeneckém mléce nestačí, může to ovlivnit i intelektuální vývoj kojenců. Antioxidační kyselina sialová může spotřebovávat toxický peroxid vodíku (H2O2). Japonští vědci pozorovali cytotoxicitu H2O2 na buňkách v médiu doplněném kyselinou sialovou a potvrdili, že kyselina sialová může inhibovat buněčnou smrt způsobenou H2O2.
