Clinicamente, o dímero é geralmente referido como dímero D e a sua elevação pode ser vista como um precursor de uma série de doenças hematológicas, tumores malignos, trombose e outras doenças. O D-dímero elevado é frequentemente observado na coagulação intravascular disseminada, na leucemia promielocítica aguda e no tromboembolismo pulmonar. Os valores de D-dímero estão também elevados quando há hemorragia no organismo. O teste de doseamento do D-dímero plasmático é um teste de rastreio comum utilizado na prática clínica para refletir a atividade do sistema fibrinolítico do organismo. O teste tem uma sensibilidade elevada e uma especificidade baixa, o que significa que a sua elevação não estabelece que a doença está definitivamente presente, mas uma medição normal pode excluir doenças como a trombose venosa profunda ou a embolia pulmonar. O diagnóstico destas doenças requer uma combinação dos resultados de outros exames complementares e uma avaliação adicional por parte do médico.