Dans les plantes, les algues et les cyanobactéries, la NADPH est produite lors de la réduction du NADP+ par le photosystème I (PSI) au cours de la phase lumineuse de la photosynthèse. Cette réaction convertit également l'ATP en ADP et en phosphate inorganique (Pi), fournissant ainsi l'énergie nécessaire à la fixation du CO2 et à la synthèse de glucides. Bien que la NADPH soit plus souvent associée à la photosynthèse, elle peut également être produite par certaines réactions dans la voie de la glycolyse et par le cycle de Krebs pendant la respiration cellulaire, bien que dans une moindre mesure par rapport à la NADH. 

Cette molécule intervient notamment dans la biosynthèse des acides gras, des acides aminés et des nucléotides, dans régénération de certains cofacteurs essentiels, tels que le glutathion, qui protège les cellules contre les dommages oxydatifs, dans la production de certaines hormones stéroïdes et de neurotransmetteurs, ainsi que dans la détoxification des composés réactifs de l'oxygène (ROS), qui peuvent endommager les cellules.