椎間盤三大結構的作用並不是獨立可分的，只有在髓核、纖維環、軟骨板三者共同作用時，椎間盤才形成其獨特的解剖、生理、生物力學功能。
與脊柱其他節段椎間盤的基本功能相似，在脊柱承受軀幹重量、聯繫肢體、保持整個身體正常生理姿勢、進行軀幹各種運動的過程中，腰椎間盤發揮著重要的作用。具體的作用如下：
①連接上下椎體：椎間盤連結上下相鄰的兩個腰椎椎體，並使兩個腰椎椎體之間具有一定的活動度;
②保持脊柱腰段的高度：正常情況下，所有椎間盤的高度之和占整個脊柱高度的1/5，因此腰椎間盤維持了脊柱腰段的高度;
③維持脊柱腰段的生理曲線：由於腰椎間盤具有前方厚、後方薄的特點，因此脊柱腰段呈現生理性前凸曲度。這種生理性前凸曲度具有較重要的生物力學意義;
④保持椎間孔孔徑、容積大小及關節突關節的間距：正常情況下，腰椎間盤高度可使腰椎間孔與其間穿行的脊神經保持良好的空間關係，此時腰椎間孔的孔徑通常為脊神經根直徑的3～10倍。但是一旦產生椎間盤突出或椎間關節失穩等現象時，腰椎間孔的孔徑和容積變小，導致椎間孔內神經根受壓或受刺激而出現腰痛等一系列癥狀。另外，腰椎間盤變窄后，關節突關節的間距也會發生相應的改變，並逐漸出現關節突關節的鬆動和骨質增生;
⑤使椎體表面承受相同的壓力：雖然腰椎椎體間具有一定的傾斜度，但髓核的半液體狀結構可使整個椎體表面承受相同的壓力;
⑥緩衝減震作用：椎間盤的彈性作用，特別是髓核所具有的形變作用有良好的緩衝減震效應。在人體跳躍、高處跌落等身體垂直運動或肩、背、腰部突然負荷重物等活動時，髓核的流體力學能將上部體重均勻地傳至下位椎體表面，因此可產生吸收震蕩及逐漸減壓的作用，以達到緩衝的目的。