是一种包含四个吡咯连接而成中心结构的平面咕啉环，是唯一含有金属的维生素。咕啉环轴向上方的不同配体可以形成不同类型的维生素B₁₂。高等植物和动物不能合成维生素B₁₂，天然维生素B₁₂是由微生物合成的。维生素B₁₂是唯一需要肠道分泌物（内源性因子）帮助吸收的维生素。

维生素B₁₂是一种深红色结晶粉末或无定形结晶粉末，无臭无味。熔点为210～220℃。1克本品溶于80毫升水，溶于乙醇，但是不溶于氯仿、丙酮或乙醚。无水状态下易吸湿，在中性和微酸溶液（pH=4.5～5.0）中具有良好的空气和热稳定性，在强酸溶液（pH＜2）或碱性溶液和还原剂中稳定性不佳，不耐光和紫外线。

维生素B₁₂是结构最复杂的维生素分子（见图）。其化学合成非常烦琐且成本很高，此外，从动物组织如肝脏中提取的效率和效用非常差。因此，商业化生产只能通过微生物发酵来实现。维生素B₁₂主要由古细菌和一些真细菌通过需氧或厌氧途径合成。工业初期采用链霉素发酵液提取制备。主要生产工艺如下：①由链霉菌发酵制作。酸化后的发酵液用弱酸性丙烯酸交换树脂吸附，洗脱纯化，用1%氰化物转化，溶剂和水反复萃取，氧化铅层析，丙酮结晶得到最终产品。②在葡萄糖和玉米浆原料中接种薛氏丙酸杆菌，加入氯化钴和5,6-二甲基苯并咪唑进行发酵，提取干燥后回收产物。

维生素B₁₂分子结构示意图

1948年，美国和英国的研究者从肝脏浓缩物中分离出一种红色晶体，并将其命名为维生素B₁₂。同年，哥伦比亚大学的R.韦斯特^[注]验证了通过注射维生素B₁₂的办法可以有效治疗恶性贫血。在1955年，D.M.C.霍奇金等使用X射线分析并确定了维生素B₁₂的晶体结构，并且在1964年获得诺贝尔化学奖。1972年，R.B.伍德沃德成功实现了维生素B₁₂的全合成。

维生素B₁₂的主要作用有：①促进转移甲基的过程；②作为红细胞的发育成熟的重要维生素，维持机体正常造血功能，能够预防恶性贫血和保护神经系统健康；③通过辅酶的形式增加叶酸的利用，促进脂肪和蛋白质的代谢；④活化氨基酸，促进核酸和蛋白质的生物合成，对婴幼儿的生长发育起到重要作用；⑤脂肪酸的代谢，使身体能适当利用脂肪、碳水化合物和蛋白质；⑥消除烦躁，提高注意力、记忆力和平衡感；⑦是神经系统的重要维生素，并参与神经组织中形成脂蛋白的过程。