L-serin hraje důležitou roli v katalytické funkci mnoha enzymů. Ukázalo se, že se vyskytuje v aktivních místech chymotrypsinu, trypsinu a mnoha dalších enzymů. Ukázalo se, že takzvané nervové plyny a mnoho látek používaných v insekticidech působí kombinací se zbytkem serinu v aktivním místě acetylcholinesterázy a úplnou inhibicí enzymu. Enzym acetylcholinesteráza štěpí neurotransmiter acetylcholin, který se uvolňuje v nervových a svalových spojeních, aby umožnil uvolnění svalu nebo orgánu. Výsledkem inhibice acetylcholinu je to, že se acetylcholin hromadí a pokračuje v činnosti, takže se neustále přenášejí jakékoli nervové impulsy a svalové kontrakce se nezastaví.
