補血養血
當歸味甘而重，故專能補血，為補血第壹藥，適用於心肝血虛證所致的面色蒼白或萎黃、倦怠乏力、唇甲淺淡無華、頭暈目眩、心悸失眠等癥。當歸與熟地、白芍、川芎配伍，組成補血代表方——“四物湯”，有調經補血之功，尤其適於產後血虛的調治。
潤腸通便
中醫認為精血同源，血虛者津液也不足，腸液虧乏易致大便秘結。當歸可潤腸通便，常與麻仁、苦杏仁、大黃合用治療血虛便秘；與防風、川芎、芍藥、大黃、薄荷葉、麻黃等組成防風通聖散，可瀉熱通便。
調經活血
當歸氣輕而辛，故又能行血，既可通經調經，又能活絡止痛，尤其適合女性使用，特別適合月經不調、痛經、血虛閉經等病證，被古人稱為“婦科聖藥”。與桃仁、紅花、熟地黃、白芍、川芎配伍，組成婦科名方——桃紅四物湯，常用於經期提前、痛經。
對子宮平滑肌的作用
當歸揮發油對離體子宮均有抑制作用，使節律性收縮呈弛緩狀態，並對抗子宮收縮。
抗癌作用
當歸可廣泛用於各種腫瘤，尤其是婦科腫瘤，以氣血停滯、瘀血凝聚者最宜。對血虛羸瘦的中晚期癌癥或手術、放療、化療後正氣虛弱之患者，亦可選用當歸，以扶正抗癌。
抗老防老
當歸煎劑對小鼠學習記憶具有明顯的影響，用ㄚ迷宮法測定，當歸能改善三氯化鋁所致的癡呆，降低癡呆小鼠腦的過氧化酯質水準，和B型單胺氧化的活性，能治療老年癡呆癥 。
防治凍瘡
中醫認為凍瘡雖然病在皮膚上，其實多為素體陽氣不足，外寒侵襲，陽氣不伸，寒凝血淤而致。因此治療上常采用溫經散寒、活血化淤、消腫止痛。當歸生姜羊肉湯出自《傷寒雜病論》。方中當歸養血活血，生姜溫陽散寒，羊肉補虛生血，全方***濟養血活血、溫陽散寒之效。
免疫作用
當歸及其萃取物阿魏酸鈉和當歸多醣對單核-巨噬細胞系統有明顯的刺激作用，對免疫功能低下的機體也有免疫調解和恢復作用。當歸對健康人的淋巴細胞轉化也有促進作用。