叶酸缺乏对NTDs的发生不仅在于影响了许多生化反应的进行，使胚胎· 早期细胞的生长、分裂减缓，还可使血浆的同型半胱氨酸（Hcy）升高，大约有95%的叶酸缺乏者都有血浆Hcy升高。已证明，Hcy是一种有潜在毒性的代谢产物，怀孕早期体内蓄积较多时，就可诱发NTDs。
孕妇体内叶酸缺乏是神经管畸形发生的主要病因。此外，还可导致眼、口唇、腭、胃肠道、主动脉、肾、骨胳等器官的畸形发生率增加。此外还发现，孕妇缺乏叶酸与胎盘早剥、自发性流产、先兆子痫、胎儿发育不良和低出生体重等到疾病有关。严重叶酸与维生素B2缺乏还可引起大细胞性贫血，影响母婴健康。
缺乏叶酸时巨红血球细胞成熟受影响而导致巨红血球性贫血，伴随着白血球减少症的发生。也有研究指出叶酸的缺乏会显示精神病症候群，人会有情绪低落等现象。另外，肠道吸收不正常亦是缺乏叶酸所造成，肠道吸收不良会影响其它营养素的吸收，亦会造成贫血现象。