胎盘是母体与胎儿间进行物质交换的重要器官，是胚胎与母体组织的结合体，具有物质交换、防御、合成以及免疫等功能。

物质交换功能包括气体交换、营养物质供应和排出胎儿代谢产物。在气体交换方面，氧气是维持胎儿生命最重要的物质。母血中的氧分压明显高于胎盘中氧分压，氧气以简单扩散方式通过胎盘从母体转运至胎儿；二氧化碳能在胎膜中溶解，较氧气更易通过胎盘，可从胎儿高浓度向母体低浓度扩散。营养物质供应上，葡萄糖是胎儿代谢的主要能源，以易化扩散方式通过胎盘；氨基酸以主动运输方式通过胎盘；电解质及维生素多以主动运输方式通过胎盘。胎儿代谢产物如尿素、尿酸、肌酐、肌酸等，经胎盘送入母血，由母体排出体外。

防御功能方面，胎盘的屏障作用极为有限。各种病毒（如风疹病毒、巨细胞病毒等）、分子量小对胎儿有害的药物，均可通过胎盘影响胎儿，导致胎儿畸形甚至死亡。细菌、弓形虫、衣原体、螺旋体不能直接通过胎盘，需先在胎盘部位形成病灶，破坏绒毛结构后进入胎体感染胎儿。母血中的免疫抗体如IgG能通过胎盘，使胎儿在生后短时间内获得被动免疫力。

合成功能上，胎盘能合成多种激素、酶和细胞因子，对维持正常妊娠起重要作用。主要合成的激素有蛋白激素（如人绒毛膜促性腺激素、人胎盘生乳素等）和甾体激素（如雌激素、孕激素等）。人绒毛膜促性腺激素在受精后第6日受精卵滋养层形成时开始分泌，至妊娠8 - 10周血清浓度达高峰，持续约10日迅速下降。人胎盘生乳素能促进乳腺腺泡发育，为产后泌乳做准备。雌激素和孕激素在妊娠期间逐渐增加，对维持妊娠和促进胎儿生长发育有重要意义。胎盘还能合成缩宫素酶、耐热性碱性磷酸酶等多种酶。

免疫功能方面，胎儿及胎盘是同种半异体移植物，正常妊娠母体能容受、不排斥胎儿，其具体机制目前尚不清楚，可能与早期胚胎组织无抗原性、母胎界面的免疫耐受以及妊娠期母体免疫力低下有关。