维生素B12缺乏症指的是血液中维生素B12含量过低的情况。此病症状广泛，可致思考能力下降、人格改变（如抑郁、易怒、思觉失调）、感觉异常（英语：Paresthesia）、反射改变、肌肉功能减退，以及舌炎（英语：glossitis）、味觉减退（英语：Hypogeusia）、贫血（红细胞数低）、心脏功能及生育能力减退。在小儿中，此症还可导致发育停滞（英语：failure to thrive）、障碍，以及行动困难（英语：movement disorder）。如不及早治疗，部分症状可能会永久存在。
此症常为维生素B12肠胃吸收障碍、摄入不足或需求增多所致吸收障碍可能由恶性贫血、胃摘除手术、慢性胰腺炎、肠道寄生虫、一些药品或一些遗传障碍（英语：genetic disorder）所致。摄入不足的情况可见于纯素主义者或营养不良人群。艾滋病和红细胞快速分解的情况都可导致需求增多。诊断一般基于血液含量做出，成人中的指征为血液维生素 B12 含量低于 120–180 皮摩/升（170–250 pg/mL）。血液中甲基丙二酸浓度较高（超过 >0.4 毫摩/升）也可指示维生素B12缺乏。此症常伴随巨成红细胞性贫血（英语：megaloblastic anemia）发生，但并非一定如此。
一般推荐食素的孕妇补充维生素B12以预防此缺乏症。一旦确诊，此症可轻易通过口服或注射补充剂治疗。对于健康人来说，维生素B12过量并不构成问题。此症的一些病例也可经过治疗病因缓解；如不可行，则可能需要持续补充。维生素B12缺乏症较为常见：经估计，低于60岁的人群有6%患此病，高于60岁者有20%患此病。在非洲和亚洲的一些地方，患此病者高达八成。
近期的研究表明维生素B12缺乏症的发病率比原先认为的高出许多。美国塔夫斯大学近期的一项大型研究表明，约39%的人群维生素B12水平低于正常值。 该研究把维生素B12水平低于258pmol/L(350pg/L)作为诊断的标准。然而，也有学者认为当维生素B12较高(500-600pg/L)时，同样可以发生维生素B12缺乏症。 因此，Mitsuyama和Kogoh认为正常的标准应该定为550pg/L，Tiggelen等人则建议将标准定位 600pg/L。 如果基于上述标准，那么维生素B12缺乏人群的比例将远高于39%。
因为动物类食品摄入过少，在发展中国家，维生素B12缺乏症广泛存在。非洲、印度、南美洲和中美洲最为严重。 经济条件和文化背景对食物选择的偏向都是重要的影响因素。随着萎缩性胃炎发病率上升，B12吸收下降，老年人中维生素B12缺乏症也较为普遍。 未能额外补充B12的素食主义者或者纯素食主义者易患维生素B12缺乏症。某项研究发现，92%纯素食者血浆B12水平低于正常，这一比例在不限乳制品的素食者中为64% ，在不限蛋奶的素食者中为47%。
食品和营养委员会（FNB）在国家科学院（原国家科学院）医学研究所（IOM）开发的膳食参考摄入量（DRI）中提供了维生素B12和其他营养素的摄入建议 。DRI是用于规划和评估健康人的营养摄取量的一组参考值的总称。这些价值观因年龄和性别而异包括：
表1列出了目前维生素B12的微量元素（mcg）的RDAs 。对于0至12个月的婴儿，FNB建立了维生素B12的AI，相当于健康母乳喂养婴儿的维生素B12的平均摄入量。
*充足的摄入量 资料来源: https://ods.od.nih.gov/factsheets/VitaminB12-HealthProfessional/
巨幼细胞性贫血的病因可能是DNA合成，尤其是胸腺嘧啶合成障碍。DNA的合成需要5-四氢叶酸-同型半胱氨酸甲基转移酶的参与。维生素B12是该酶的辅酶，能促使同型半胱氨酸转化为甲硫氨酸，因此缺乏时导致DNA合成障碍。
巨幼细胞性贫血时，其它细胞系，比如白细胞和血小板通常也处于低下的状态。骨髓活检通常能发现造血细胞巨幼样变，以幼红细胞的改变最为明显。
维生素B12少量缺乏或者缺乏的早期并没有典型的临床症状。一般表现为：疲劳、注意力不集中、记忆力下降、易激惹和抑郁。
因为维生素B12可能参与松果体(通过黑色素)睡眠觉醒周期的调控，因此缺乏时可能会发生睡眠障碍。.
除了贫血之外，维生素B12 缺乏的相关神经系统症状可以独立存在，包括因周围神经系统神经元脱髓鞘和神经元细胞死亡所造成的感觉异常，症状有肢端麻木、协调能力受损等等，若未能及时治疗，则可造成共济失调步态，称作亚急性脊髓联合变性。
B12缺乏同样可导致躁狂等精神症状。
近期的研究表明维生素B12缺乏与阿尔茨海默病(Alzheim’s Disease)之间并不存在明显的相关性。
有相关的临床资料表明抑郁的严重程度与血浆维生素B12下降的程度成正比。
双向障碍似乎与遗传性的维生素B12缺乏(恶性贫血)存在某些基因学上的联系。.
美国的每日科学 (Science Daily) 杂志曾经报道，美国农业部塔夫斯大学 约翰·梅尔（Jean Meyer)人类营养抗衰老研究中心(Human Nutritrion Research Center on Aging) 发现维生素B12缺乏可能引起血管性认知功能障碍，该报道称，血管改变独立于神经系统或者其他的退行性改变而存在。在小鼠动物模型中，饮食缺乏叶酸、维生素B12以及维生素B6可导致脑部血管长度和分布密度的改变。
维生素B12缺乏的相关症状总结如下：
维生素B12缺乏症时血浆B12水平常低于正常值，但并不绝对。也即，B12水平正常不能排除诊断。因为，在某些情况下，比如恶性贫血，高滴度的抗内因子抗体能造成实验室检查的假阴性。这些患者有维生素B12缺乏症的临床症状，但B12水平正常或者高于正常，补充维生素B12后症状能明显好转。
血浆中的同型半胱氨酸和甲基丙二酸水平在诊断维生素B12缺乏症时更为重要。10%维生素B12水平在200-400pg/l之间的患者，其同型半胱氨酸和甲基丙二酸水平升高。维生素B12缺乏症高危患者(比如，饮食摄入不足的素食主义者)，可以常规监测尿甲基丙二酸水平可以作为早期发现的手段，因为甲基丙二酸水平常在疾病早期就有所升高。
若患者已有神经系统症状，可测量脑脊液中B12的水平，但一般在常规血清学检查无所发现时使用。
希林实验(Schiling test)：
维生素B12可以口服、舌下含服、经鼻喷雾或者肌肉注射，可单独或合并其他药物使用。B12的制剂包含有氰钴胺（cyanocobalamin，经氰化物提纯而成的人工成品）、羟钴胺（hydroxocobalamin，即维生素B12α）及维生素B12的两种辅酶形式，甲钴胺（methylcobalamin, MeB12）和5-脱氧腺苷钴胺素（5-deoxyadenosylcobalamin），又名腺苷钴胺。
为了保证维生素B12的吸收，我们一般选择肠外给药。但目前口服替代治疗也已经成为可能。只要剂量够大，就能保证机体摄入足够剂量的维生素B12。一般每天服用大于1-2毫克，就称之为大剂量。 .
低钾血症，是指血液中钾离子水平低于正常。因为造血细胞分裂增殖等过程都需要钾离子的参与，因此，低钾血症常发生于补充维生素B12，在治疗过程中需要注意预防。
