D-二聚体升高通常提示体内存在纤维蛋白溶解活动增强的情况，可能与静脉血栓栓塞、心血管疾病、恶性肿瘤、感染性疾病以及术后反应等因素有关。其数值异常升高时应结合其他检查综合判断。
D-二聚体是纤维蛋白的降解产物，其水平升高主要反映凝血系统和纤溶系统的激活。静脉血栓栓塞性疾病如深静脉血栓或肺栓塞发生时，血栓形成过程中会产生大量交联纤维蛋白，导致D-二聚体显著升高至正常值4倍以上。急性心肌梗死、不稳定性心绞痛等心血管疾病由于血管内皮损伤引发血栓形成，也会出现明显增高。约50%的恶性肿瘤患者会出现D-二聚体升高，这与肿瘤释放促凝物质、诱发慢性DIC有关，其中胰腺癌、肺癌升高尤为显著。严重感染引发的脓毒症会导致凝血系统广泛激活，D-二聚体常超过2000μg/L。外科手术后因组织损伤和应激反应，D-二聚体可出现一过性升高，通常在术后3-5天达到峰值。
当发现D-二聚体水平异常升高时，建议及时进行血管超声、CT血管造影等影像学检查。需特别注意该指标阴性预测价值较高，正常结果有助于排除急性血栓性疾病，但阳性结果需结合临床表现及其他实验室检查综合判断。孕妇等特殊人群的生理性升高应与病理性升高相鉴别。