Glutatyon toksik maddelere karşı çok önemli bir savunma mekanizmasıdır. Yapılan araştırmalarda karaciğer gibi dokularda glutatyon seviyesinin düştüğü gözlemlendiğinde, bu azalma sonucu dokunun normalde glutatyon ile uzaklaştırılması gereken toksik madde tarafından (etkisiz hale getirilemediği için) hasara uğradığı görülmüştür. Glutatyon, kimyasal maddelerin ve çeşitli ilaçların etkisizleştirilmesinde önemli bir rol oynamaktadır. Başta karaciğer olmak üzere koruyucu rolü çeşitli araştırmalarla kanıtlanmıştır.
Glutatyonun özelliği, hücre içindeki serbest radikallerin ve reaktif oksijen ürünlerinin zararsızlaştırılması, hemoglobin ve spektrin gibi membran proteinleri ve çeşitli enzimlerin tiyol gruplarının korunması, DNA ve protein sentezi, ksenobiyotiklerin, bazı antineoplastik ilaçların ve bazı metabolik son ürünlerin konjugasyonla detoksifikasyonu, aminoasit transportu, insülin gibi bazı proteinlerin disülfür bağlarının koparılması ve böylece proteinlerin konformasyonlarının değişmesi, hücre içerisinde sistein deposu olarak bulunması ve bazı enzimlerin reaksiyonlarında rol oynamasıdır.