Oznaczenie aktywności cholinoesterazy (CHE) w osoczu jest wykonywane w celu oceny funkcji wydzielniczej wątroby oraz diagnostyki zatruć związkami fosforoorganicznymi, estrami kwasu karbaminowego i niektórymi alkaloidami. Cholinoesteraza, produkowana głównie w wątrobie, jest markerem zdolności syntezy białek przez hepatocyty. Badanie jest również przydatne w anestezjologii, gdzie służy do oceny nadwrażliwości na leki zwiotczające, takie jak sukcynylocholina, która może wydłużyć czas blokady nerwowo-mięśniowej po zabiegach operacyjnych.
Obniżona aktywność CHE może świadczyć o niewydolności wątroby, zatruciu pestycydami lub wrodzonych niedoborach enzymu. Z kolei podwyższony poziom może być związany z chorobami powodującymi utratę białka, cukrzycą czy stłuszczeniem wątroby.