前列腺素与特异的受体结合后在介导细胞增殖、分化、凋亡等一系列细胞活动以及调节雌性生殖功能和分娩、血小板聚集、心血管系统平衡中发挥关键作用。此外，前列腺素也参与炎症、癌症、多种心血管疾病的病理过程。
前列腺素是二十碳不饱和脂肪酸花生四烯酸经酶促代谢产生的一类脂质介质。花生四烯酸在各种生理和病理刺激下经磷脂酶A2（phopholipaseA2，PLA2）催化经细胞膜膜磷脂释放，在前列腺素H合成酶（prostaglandin Hsynthase，PGHS），又称环氧化酶（cyclooxygenase，COX）的环氧化活性和过氧化活性的作用下，依次转变为前列腺素中间代谢产物PGG2和PGH2，然后经过下游不同的前列腺素合成酶的作用代谢生成各种有生物活性的前列腺素，包括PGI2、PGE2、PGF2α、PGD2、血栓素A2（ThromboxaneA2，TxA2）。COX是前列腺素合成过程中的关键酶，有COX-1和COX-2两种同工型，以同源二聚体或异源二聚体的形式存在于内质网膜上和核膜上。COX-1和COX-2在功能上既有差别，又相互联系，同时参与维持体内稳态和炎症时的前列腺素合成。前列腺素合成酶包括PGI2合成酶、PGE2合成酶、PGF2α合成酶、PGD2合成酶、TxA2合成酶（PGIS、PGES、PGFS、PGDS、TxS），分别负责合成PGI2、PGE2、PGF2α、PGD2、TxA2。
前列腺素的半衰期很短，因而前列腺素合成后迅速释放到细胞外，以自分泌或旁分泌的方式与它们产生部位邻近的膜受体结合而发挥作用。每种前列腺素有特定的受体，已经克隆出所有的前列腺素受体，它们属于跨膜G蛋白偶联受体家族。
（一）动脉粥样硬化：
动脉粥样硬化是一种慢性血管炎症性疾病，以动脉壁增厚为特征，发生在心脏冠状动脉症状尤为突出。血管内皮功能损伤被认为是动脉粥样硬化的启动因素。血浆低密度脂蛋白胆固醇增高，吸烟导致的游离氧自由基增多，高血压、糖尿病以及其他遗传因素都可以导致血管内皮功能损伤，引起动脉粥样硬化。PGI2和TxA2是心血管系统的主要前列腺素，分别由血管内皮细胞和血小板产生。它们对血管以及血小板的作用相反：PGI2诱导血管舒张并抑制血小板聚集；TxA2诱导血管收缩，是一种强血小板激动剂。PGI2和TxA2之间的平衡是决定心血管系统稳态的关键因素。
（二）血栓性疾病：
由动脉粥样硬化引起的不稳定或破裂斑块导致的动脉血栓形成是严重威胁人类健康的临床综合征。血小板活化是血栓形成的中心环节，前列腺素TxA2和PGI2在调节血小板活化方面起重要作用，因而与动脉血栓形成密切相关。