Os pacientes com falta de secreção do fator intrínseco necessitam de uma terapia vitalícia de vitamina B12. Quando utilizada isoladamente, são necessárias doses orais de pelo menos 150 mg/dia, embora doses semanais únicas de 1000 mg tenham sido consideradas satisfatórias em alguns casos. Podem ser dadas combinações de vitamina B12 e de fator intrínseco, mas um número variável de pacientes tornam-se refratários ao fator intrínseco após tratamento prolongado, sendo preferível a terapia por via parentérica com cianocobalamina ou hidroxocobalamina. Nos estagios iniciais da terapia são dadas injeções de maiores doses para repôr as reservas do organismo (1000 mg de hidroxocobalamina duas vezes por semana durante 6 semanas) com a maioria dos pacientes mantidos a uma dose de 250 mg duas vezes por mês. A hidroxocobalamina tem uma retenção melhor do que a cianocobalamina e é por isso preferida para utilização terapêutica de rotina.
A vitamina B12 também demonstrou ser útil na ambliopia tabágica (visão reduzida devido aos efeitos tóxicos do tabaco). Na atrofia óptica hereditária de Leber, a melhoria da acuidade visual tem sido alcançada com doses semanais de 1000 mg de hidroxocobalamina. A neurite óptica resultante de doses elevadas de cloramfenicol reage às injeções de hidroxocobalamina e piridoxina em doses elevadas. A vitamina B12 tem também sido utilizada para prevenir a toxicidade de cianeto induzida por nitroprussiato, como terapia de manutenção em crianças com acidúria metilmalónica e como analgésico. Esta última indicação é normalmente combinada com a vitamina B1 e vitamina B6.
A cianocobalamina não causou toxicidade nos animais em níveis vários milhares de vezes superiores às suas necessidades nutricionais. No homem não foram relatados efeitos adversos a partir de doses orais únicas tão elevadas como 100 mg nem da administração crónica de 1 mg (500 vezes a DDR) semanalmente durante 5 anos. Não têm existido relatos de propriedade carcinogénicas ou mutagénicas e os estudos até à data não relataram qualquer potencial teratogénico.