中醫認為當歸味甘而重，故能補血，其氣淡而辛，故能活血、補中、補中，是血中的重要藥物。所以既能補血，又能活血，既能通經活絡。所有女性常見病，如月經不調、痛經、血虛閉經、面色萎黃、貧血、崩漏、產後血瘀、月經出血等，都可以用當歸治療。
當歸的功效和作用主要包括:
1.對子宮平滑肌的影響
研究表明，當歸揮發油對家兔、豚鼠、小鼠、大鼠、犬等動物離體子宮有直接抑制作用，如未孕、早孕、孕晚期及產後，使節律性收縮逐漸變小消失，呈松弛狀態。還能對抗垂體後葉素、組胺、腎上腺素、乙酰膽堿引起的子宮收縮。
2.對心血管系統的影響
當歸湯或根、葉中所含揮發油能明顯抑制心肌收縮頻率，延長離體兔心房不應期，對乙酰膽堿或電流引起的麻醉貓、犬心房顫動有治療作用。
3.對於血液和心血管系統
大鼠口服當歸煎劑後，血漿凝血時間延長，可減少血栓，減緩血栓生長速度，具有明顯的抗血栓作用。
4.對於消化系統來說
對小鼠急性四氯化碳中毒引起的肝損傷有保護作用；它可以減輕纖維化，促進慢性肝損傷中肝細胞功能的恢復。呼吸系統:當歸提取物對肺氣腫並發慢性氣管炎、肺心病早期或緩解期有相當療效。用藥後肺通氣功能明顯改善，體力相當恢復。
5免疫功能
當歸及其提取物阿魏酸鈉和當歸多糖對單核-巨噬細胞系統有明顯的刺激作用，對免疫低下機體也有免疫調節和恢復作用。當歸還能促進健康人的淋巴細胞轉化。
6.抗炎作用
當歸的成分正丁烯酸內酯和苯內酯，能舒張氣管平滑肌，對抗組胺-乙酰膽堿引起的支氣管哮喘。
7抗癌效果
當歸可廣泛用於各種腫瘤，尤其是婦科腫瘤，尤其是氣滯血瘀者。當歸還可用於血虛體瘦的癌癥晚期患者，或手術、放化療後正氣虛弱的患者，以扶正抗癌。
8.抗菌效果
當歸湯對大腸桿菌、傷寒副傷寒桿菌、痢疾桿菌、變形桿菌、白喉桿菌等有輕微抑制作用。
9.自由基清除
當歸中的阿魏酸具有抗脂質過氧化作用，可直接清除自由基，抑制氧化反應和自由基反應，並可與生物膜磷脂結合，保護脂質免受自由基對組織的損害。
10.抗衰老
當歸煎劑對小鼠學習記憶有明顯影響。可改善三氯化鋁引起的癡呆，降低癡呆小鼠腦內過氧化物酯水平和B型單胺氧化活性，可治療阿爾茨海默病。
11.促進造血
當歸水提物中的阿魏酸鈉和當歸多糖均能顯著促進血紅蛋白和紅細胞的生成，因此具有抗貧血作用。
12.這種藥在外科手術中也有使用，在腫脹期有很好的祛瘀消腫作用，在潰瘍期有很好的養血生肌作用。
13.當歸有保肝的作用。