黄芪具有补气固表，利尿托毒，排脓，敛疮生肌的功效。用于气虚乏力，食少便溏，中气下陷，久泻脱肛，便血崩漏，表虚自汗，痈疽难溃，久溃不敛，血虚萎黄，内热消渴。《本经》记载：“主痈疽，久败疮，排脓止痛。补虚，小儿百病。”《日华子本草》记载：“助气壮筋骨，长肉补血。”
黄芪能显著增加血液中的白细胞总数，促进中性粒细胞及巨噬细胞的吞噬功能和杀菌能力。黄芪水煎液小鼠灌胃给药能明显增强脾脏NK细胞的活性，这一过程与诱生干扰素同时发生。黄芪多糖也能刺激NK细胞的增殖，并使细胞体变大。黄芪对NK细胞活性的促进作用主要是通过诱导淋巴细胞产生7-干扰素所介导的，黄芪对NK细胞活性的促进作用与其诱导的抗病毒活性相平行。黄芪在体外与小鼠脾脏细胞一起培养，也能诱生γ-干扰素。对大黄造成的脾虚小鼠黄芪水煎液和黄芪多糖，给药后，均能恢复其脾脏产生IL-2的能力。黄芪并能增强外周血淋巴细胞对IL-2的反应性，使外周血淋巴细胞受IL-2刺激后其增殖指数增高。
黄芪能明显增强细胞免疫，促进PHA、COnA、PWM（美洲商陆）引起的淋巴细胞转化。黄茂对6OCo一次性全身照射小鼠脾脏抗体生成细胞释放溶血素量、血清溶菌酶量，有增加作用。对迟发型超敏反应及红细胞C3b受体花环率、红细胞一免疫复合物的花环形成率，均有不同程度的促进或增强作用。
另外，尽管从黄芪中提取的黄芪多糖等成分有显著的免疫增强作用，但从黄芪中也提取出有很强免疫抑制作用的成分。
小鼠灌胃黄芪水煎液能明显促进3H-亮氨酸掺入小鼠血清和肝脏蛋白质的速率，而对蛋白质含量无影响，即可以显著促进血清和肝脏蛋白质的更新。可增加脾脏蛋白质合成，并使脾脏细胞增生，胞浆内含大量粗面内质网。黄芪对糖代谢呈双向调节作用，能显著降低葡萄糖负荷后小鼠的血糖水平，对抗肾上腺素所致的血糖升高，又能对抗苯乙双胍所致的小鼠血糖降低。黄芪对正常血糖无明显影响。
保肝 正常小鼠灌胃黄芪水煎液可使肝糖原增加。黄芪对四氯化碳造成肝脏损害引起的血清总蛋白和白蛋白降低有回升作用，并能预防四氯化碳所致的肝糖原减少。黄芪可增加3H-亮氨酸掺入肝脏蛋白质促进其更新。慢性乙型肝炎病人存在细胞免疫功能紊乱，T细胞亚群中CD8升高，CD4/CD8比值降低，黄芪注射液可使病人CD8下降，CD4/CD8升高，恢复正常免疫功能，提高清除病毒或抑制病毒扩散的能力。
黄芪可延长小鼠的动情期，对小鼠的发育亦有良好的影响。黄芪可增强精子活力，在体外人的精液中添加黄芪水煎液，可使精子活动率、精子运动速度、精子前向运动速度、精子头部摆动的频率等均有显著提高。这对于将黄芪作为体外添加剂在辅助生育技术方面（如人工授精、体外授精等）具有潜在的应用价值。
黄芪能增强大鼠和小鼠的肌力。大鼠灌胃黄芪水煎液6日或14日，能增强大鼠游泳耐疲劳的作用，并使游泳应激大鼠血浆皮质醇含量明显增加，超过空白应激组和正常对照组的水平。黄芪可使游泳应激大鼠肾上腺重量增加，肾上腺皮质增厚，束状带细胞体积增大、胞浆丰富。表明黄芪增强大鼠抗应激能力是通过增强肾上腺皮质功能来实现的。
黄芪能延长家蚕和果蝇的平均寿命，减缓人胎肺二倍体细胞体外培养的自然衰老过程，使细胞寿命延长达98代，对照组仅为61-66代，使寿命延长l/3.对小鼠肾细胞培养也有保护作用。黄芪并有抗氧化作用，可降低动物血清中过氧化脂质和肝脏脂褐素含量。过氧化氢损伤中国仓鼠肺细胞（V79）引起SOD活性降低，黄芪总黄酮有回升SOD活性的作用，可减少脂质过氧化物对生物膜的损害。
黄芪具有强心作用，，使心脏收缩振幅增大，输出量增加，对中毒或疲劳衰竭心脏的作用更为明显。黄芪对缺糖缺氧条件下培养大鼠心肌细胞所致的乳酸脱氢酶及细病变有保护作用。在加有黄芪培养的心肌细胞内，细胞质中的线粒体和糖原颗粒丰富，而糖原颗粒是细胞的能量来源，因此，黄芪可因加强心肌细胞的能量代谢而加强其功能。黄芪多糖可对抗垂体后叶索引起的急性心肌缺血，对抗氯化钡诱发的大鼠心律失常和氯仿诱发的小鼠心室纤颤。
调节血压 黄芪对多种动物均有降压作用。自发性高血压大鼠灌胃黄芪水煎液可使血压的上升幅度有所控制。黄芪的降压成分为γ-氨基丁酸和黄芪皂苷甲。当动物血压降至休克水平时，黄芪又可使血压稍上升且保持稳定，对血压具有一定的双向调节作用。黄芪能明显降低麻醉犬的脑血管、外周血管、冠状动脉、肠系膜上动脉的阻力，对这些部位的血管有扩张作用，但对肾血管却具有收缩作用。黄茂降压作用主要为直接扩张外周血管，降低外周阻力的结果。
抗病毒性心肌炎 病毒性心肌炎的主要发病机制是病毒直接侵犯心肌及其引起的自身免疫反应，黄芪可通过增强免疫功能而抑制病毒性心肌炎。黄芪对大鼠心肌细胞柯萨奇病毒无直接杀灭作用，但黄芪预先作用于体外培养心肌细胞48小时后，可降低心肌细胞对病毒的敏感性。病毒性心肌炎病人的红细胞免疫功能低下，机体清除免疫复合物的能力降低，导致病毒复制，加重炎症损伤。黄芪对病毒性心肌炎病人治疗3个月后，使NK细胞活性明显提高，使可溶性白细胞介素-2受体水平明显降低，并增强心肌细胞产生干扰素及促诱生干扰素作用。
黄芪精对多种实验性动物胃溃疡有抑制作用，对95%乙醇所致小鼠胃黏膜损伤及大鼠幽门结扎所致胃教膜损伤具有显著的抑制作用，可减少损伤面积，降低损伤指数，但对大鼠胃液量、胃液酸度和胃蛋白酶活性无明显影响，并可协同西米替丁对胃黏膜的保护作用。
综上所述，与黄芪补气固表功效相关的药理作用为增强机体免疫功能、增强造血功能。改善物质代谢、增强性腺功能、抗应激、延缓衰老等作用。黄芪还具有强心、调节血压、抗病毒性心肌炎、保肝、抗溃疡等作用。黄芪多糖和黄芪皂苷是其主要有效成分。
