在中国分布的种类中，多数种类的根、根皮供药用，有镇痉、止痛、凉血散瘀之效。
1、抗氧化活性
牡丹皮提取物和白芍能够抑制有phenylhydroquinone（PHQ）诱导的pUC18DNA分裂、能够清除有化学药品产生的超氧化物和羟基自由基，从提取物中分离得到的化合物没食子芍药苷和1,2,3,4,6-penta-O-galloyl-β-D-glucose（PGG）具很强的抗氧化能力。芍药根乙醇提取物，含有没食子酸和甲基没食子酸，具疣明显的抗遗传毒性作用。多花芍药的地上部分的乙醇提取物及其分离部位具疣限制的抑制尿素酶和α-胰凝乳蛋白酶活性。芍药可以考虑作为治疗中枢疾病的抗氧化剂的新的来源。
2、抗肿瘤作用
牡丹皮的甲醇提取物能抑制KDR/Rlk-1-Fc的粘合和VEGF165的固化。白芍的水提取物有抑制HepG2和Hep3B细胞株系的作用。PGG在体外抑制人体癌细胞的生长作用。丹皮酚显示了对人体肝癌细胞的明显生长抑制，并且还可以增强化疗药物的细胞毒性。分离自芍药种子的白黎芦醇及其二聚体和三聚体展示了强的抑制细胞增值的诱导DNA损伤作用，细胞色素P450IBI基因抑制是连合白藜芦醇诱导的脱噬而起作用。
3、抗病原微生物作用
牡丹叶的甲醇提取物具疣杀线虫作用，也具柄强烈的抑制HIV-I整合酶和单纯疱疹病毒的活性。芍药根的热水提取物在5-10mg/mL浓度即可抑制真菌的增殖。芍药属根皮中的物质，特别是丹皮酚、苯甲酸和单萜苷等被研究认为可作为杀虫剂或控制腐蚀酸螨的作用。来自芍药根提取物的乙酸乙酯部位表明具疣抗乙肝病毒的活性，川赤芍的水提取物显示了在不同浓度均能够抗柯萨奇病毒B3的活性。同时也显示抗其他肠道病毒作用。
4、免疫系统调节作用
白芍总苷影响细胞免疫、体液免疫和炎症等自身免疫系统的疾病，比如类风湿关节炎和全身性红斑狼疮。TGP和甲氨蝶呤联合应用治疗类风湿关节炎稀释了良好的作用，特别是快速起效并且低的副作用和高的顺应性。
5、心血管系统的保护作用
窄叶芍药根的不同部位（皮和木质部）的提取物具有抗凝血作用，这是根据与正常老鼠血浆相比延长了再钙化时间。CM的水提取物经口腔给药后可以抑制血小板凝集和血小板血栓素B2的形成。芍药苷可以明显降低总胆固醇、低密度脂蛋白和甘油三酯水平。
牡丹广泛应用于城市公园、街头绿地、机关、学校、庭院、寺庙、古典园林等，到处可见牡丹的芳踪。以其万紫千红的艳丽色彩，锦绣的装饰效果成为园林中重要的观赏景观。
芍药花大艳丽，品种丰富，在园林中常成片种植，花开时十分壮观，是近代公园中或花坛上的主要花卉。或沿着小径、路旁作带形栽植，或在林地边缘栽培，并配以矮生、匍匐性花卉。有时单株或二、三株栽植以欣赏其特殊品型花色。更有完全以芍药构成专类花园称芍药园。芍药又是重要的切花，或插瓶，或作花篮。如在花蕾待放时切下，放置冷窖内，可储存数月之久。作切花用的主要为重瓣品种；单瓣的插瓶，几天就辨落花谢。古人评花：牡丹第一，芍药第二，谓牡丹为花王，芍药为花相。因为它开花较迟，故又称为“殿春”。
