α-羟丁酸脱氢酶存在于人体各组织中，以心肌组织含量最多，约为肝脏的两倍。α-羟丁酸脱氢酶和乳酸脱氢酶、肌酸激酶、天门冬氨酸、氨基转移酶一起构成了心肌酶谱，对于心肌梗死的诊断具有重要意义。血清中α-羟丁酸脱氢酶增高，主要见于心肌梗死、活动性风湿性心肌炎、急性病毒性心肌炎、溶血性贫血等。
尽管肝脏和心脏疾病都可以引起α-羟丁酸脱氢酶活性的增高，但是α-羟丁酸脱氢酶的活性在肝脏疾病中的变化不是很大，而在心脏疾病中会有明显的升高，所以可以用于肝病和心肌梗死的鉴别诊断。