Oznaczenie stężenia D-dimerów w surowicy krwi jest pomocne w diagnozowaniu zaburzeń krzepnięcia, w szczególności w przypadku podejrzenia nasilenia procesów krzepnięcia i fibrynolizy. Badanie to jest wykorzystywane w diagnostyce takich schorzeń jak zakrzepica żylna i tętnicza, zator płucny, zespół rozsianego wykrzepiania wewnątrznaczyniowego (DIC) oraz w różnicowaniu hiperfibrynolizy. Podwyższone poziomy D-dimerów mogą wskazywać na aktywność procesów związanych z tworzeniem i rozkładem skrzepów, jednak wynik musi być interpretowany w kontekście innych objawów klinicznych i badań diagnostycznych.