C’est un acide aminé qui n’est pas indispensable dans l’alimentation humaine et on ne connaît pas de signes connus liés à une carence en sérine. Cependant, elle est très importante dans le métabolisme humain, notamment celui des acides gras, dans le développement des fibres musculaires, entre autres. On en trouve dans la plupart des protéines, en particulier dans la caséine du lait et dans la membrane du jaune d’œuf. Elle est également très présente dans la soie sécrétée par les insectes et les araignées (voir aussi alanine).

Dans l’industrie, la sérine est une molécule de départ pour la synthèse de certains antibiotiques.