Działanie Hormon wzrostu stymuluje, między innymi, wytwarzanie peptydów pośredniczących – somatomedyn, zwanych również insulinopodobnymi czynnikami wzrostu (IGF-1 i IGF-2) – w wątrobie i, być może, także w innych tkankach. Głównym działaniem tego hormonu, w którym pośredniczą somatomedyny, jest pobudzanie przyrostu masy ciała i wzrastania, będące wynikiem stymulacji chondrogenezy i osteogenezy w chrząstkach wzrostowych kości. Hormon wzrostu (bez udziału somatomedyn) wpływa na gospodarkę węglowodanową, indukując glikogenolizę i zwiększając uwalnianie glukozy z wątroby. Przedłużone stosowanie hormonu wzrostu przyśpiesza wydzielanie insuliny przez wyspy trzustkowe. Hormon wzrostu, działając na tkankę tłuszczową, zwiększa lipolizę i zmniejsza lipogenezę, podwyższając przez to stężenie wolnych kwasów tłuszczowych w osoczu.
Rola w patologii U człowieka nieprawidłowo wysokie wydzielanie hormonu wzrostu prowadzi do wystąpienia: gigantyzmu, gdy ma ono miejsce przed zakończeniem wzrostu kośćca akromegalii u osób dorosłych.
Brak lub niedobór wydzielania hormonu wzrostu u dzieci prowadzi do karłowatości przysadkowej.