D-二聚體是一種纖維蛋白降解產物，是血凝塊被纖維蛋白溶解降解后存在于血液中的一種小的蛋白質片段。它之所以被命名是因為它含有兩個由交聯連接的纖維蛋白的D片段。D-二聚體濃度可通過血液檢測來幫助診斷血栓形成。D-二聚體水平被用作血液病。

纖維蛋白溶解系統(fibrinolysis system）是人體最重要的抗凝系統，由4種主要部分組成：纖溶酶原(plasmingen）、纖溶酶原激活劑（plasmingen activator，如t-PA,u-PA）、纖溶酶（plasmin）、纖溶酶抑制物（plasmin activator inhibitor,PAI-1,antiplasmin）。當纖維蛋白凝結塊（fibrin clot）形成時，在tPA的存在下，纖溶酶原激活轉化為纖溶酶，纖維蛋白溶解過程開始，纖溶酶降解纖維蛋白凝結塊形成各種可溶片段，形成纖維蛋白產物（FDP），FDP由下列物質：X-寡聚體（X-oligomer）、D-二聚體（D-Dimer）、中間片段（Intermediate fragments）、片段E(Fragment E）組成。其中，X-寡聚體和D-聚體均含D-二聚體單位。

人體纖溶系統，它對保持血管壁的正常通透性，維持血液的流動狀態和組織修復起著重要作用。D-二聚體血漿中水平增高說明存在繼發性纖溶過程，后又有纖溶系統活化；并且也反映在血栓形成的局部纖溶酶活性或濃度超過血漿2‰─抗纖溶酶活性或濃度。溶栓治療是指用藥物來活化纖維蛋白溶解系統。一般為投入一種纖溶酶原活化物如尿液酶、鏈激酶或組織型纖溶酶原活化物（tpA），使大量纖溶酶生成，從而加速已形成血栓的溶解。FDP或D-二聚體生成，則表明達到溶栓效果。

纖溶蛋白降解產物中，唯D-二聚體交聯碎片可反映血栓形成后的溶栓活性。因此，理論上，D-二聚體的定量檢測可定量反映藥物的溶栓效果、及可用于診斷、篩選新形成的血栓。但是，到目前為止，商品的D-二聚體檢測手段都尚存在一定局限性。其中D-二聚體的酶聯免疫吸附法，可以快速測定其濃度范圍、該方法靈敏度高、重復性良好，被較多科研工作者采用。