全草含铃兰毒甙、铃兰毒醇甙、铃兰毒原甙、去葡萄糖墙花毒甙、3β,5β,11α,14β-四羟基-卡烯-20（22）内酯-3α-L-鼠李糖甙、萝藦甙元-3-o-α-L-鼠李糖甙、铃兰黄酮甙、3′,4′,5,7-四羟基黄酮醇-3-β-D-半乳糖甙、3′,4′,5,7-四羟基黄烷醇以及万年青皂甙元与异万年青皂甙元。
花含铃兰毒甙0.02%、铃兰毒醇甙、铃兰皂甙A、铃兰皂甙B、葡萄糖铃兰皂甙A、葡萄糖铃兰皂甙B、铃兰皂甙C、铃兰皂甙D、去葡萄糖墙花毒甙、白屈菜酸。
强心作用：铃兰叶、茎或全草浸液，全草的醇提取液皆有洋地黄样作用，对冷血及温血动物均能加强心肌收缩力，对衰竭心脏作用更显著：它能减慢心率，抑制传导，表现强心甙的作用特点。其浸剂容易水解，因而影响保存及效价的稳定，口服效力不佳，为其缺点。药用其全草，所含的有效成分强心贰因采收季节、处理方法的不同而有显着变化。根的强心贰含量在果实形成期最高，在现叶期和叶片开张期含量也较多；叶、叶柄、花草及花等部分在花蕾形成期和始花期含量最高（比果实形成期的根中含量更高）；种子则在黄果期和红果期含量最高。果实与种子的含量相似。东北铃兰以根部效力最强，为洋地黄叶的23～25倍，叶柄为10～15倍，叶为7～8倍。也有报道，于5月下旬采集后，自然干燥，其强心效价（鸽法）以叶柄最高，每克相当于30.98洋地黄国际单位，根为19.95，叶为11.09，花为20.29；上述报道的差异可能与采集期及干燥程度有关。5月中旬采集的东北玉泉铃兰叶、茎的生物效价（鸽法）约相当于洋地黄的3倍多。放置1年后以豚鼠法测定其效价则为洋地黄的二倍左右。全草配剂疗效（豚鼠法） 比洋地黄强1.9倍。铃兰毒甙的强心作用特点与毒毛旋花子甙相似，是已知各种植物强心甙中最强的一种。国产铃兰毒甙注射剂（每毫升含0.1mg）比洋地黄毒甙强5倍，成人饱和量在0.2～0.3mg之间，静脉注射（以葡萄糖液稀释，缓慢注射）后20～25分钟生效。平均疗效可维持8-15小时，饱和量分2～3次给予。总剂量达0.4mg时作用显着。维持量为0.05～0.1mg。可作为毒毛旋花子甙的国产代用品，但对某些严重病例仍不能完全代替。在离体蛙心实验中，山楂提取液与铃兰毒甙合用，强心作用增强而毒性减弱。与氨茶碱合用对左心室功能伤害的动物更敏感。大鼠注射铃兰毒甙，可明显减少心脏中去甲肾上腺素的含量，蛙注射利血平后，对铃兰毒甙的敏感性降低2～4倍。铃兰毒甙对兔实验性急性冠脉功能不足的循环紊乱有一定改善（糖元再合成增加）；铃兰浸剂对实验性心肌炎也似有疗效。铃兰毒醇甙效价更高。去葡萄糖墙花毒甙效价也很高。铃兰毒原甙（水解后产生铃兰毒甙）效价较铃兰毒甙约低2倍多。铃兰苦甙作用类似狄吉他林。铃兰皂甙能致恶心、呕吐和腹泻，无强心作用。由铃兰花除去杂质和皂甙后所得的总甙称铃兰甙液（Con-vasidum，有时称铃兰毒甙液），每毫升相当铃兰花1g，效价稳定，可供口服和静脓注射。铃兰叶的总甙制剂称为柯尔格利康，可供注射，作用与毒毛旋花子甙相似，但作用较弱，毒性较小。
吸收、排泄和蓄积：铃兰口服制剂一般稳定性差，吸收不佳，在肠道内易于破坏，因此，药效显著降低，作用不及洋地黄。东北玉泉铃兰酊剂，予豚鼠十二指肠给药，6小时仅吸收50%左右。铃兰毒原甙十二指肠给药，效力也显著降低。铃兰毒甙也以静脉注射活性最高，而以肠道给药为最低。不同动物间也有差异，如大鼠与猫口服吸收率可达90%，而豚鼠仅为14%。在体内破坏迅速，排泄也快，蓄积作用比洋地黄小。铃兰毒原甙给药3天后已大部排泄，6天后可全部排完；铃兰毒甙蓄积性很低，1天可排出给药量的一半，5天排完，还有报告48小时已完全从体内消失者；在肝脏中2-4小时可破坏34%，消除速度为0.0019～0.0022mg/kg/小时，较详地黄毒甙快2.1倍。铃兰毒甙在大鼠离体小肠的灌流中，可代谢为铃兰毒醇甙。去葡萄糖墙花毒甙蓄积性也很低，它与铃兰毒醇甙在肝脏中皆不受破坏，以原形与胆汁同时排出。
利尿作用：铃兰有明显的利尿作用。对心力衰竭患者的利尿效果优于洋地黄及毒毛旋花子甙，后两者不能消退的水肿，铃兰制剂常可得到较满意的效果。铃兰叶在兔急性试验中，在水负荷后，有利尿作用，根的利尿较叶明显。铃兰毒甙可使大鼠尿量增加300%，强于其他强心甙；它还能增进电解质（主要为钠离子）的排出，这主要是由于它抑制了肾小管的重吸收，特别是远端肾小管的钠离子转运过程。
镇静作用：铃兰在临床上能使患者安静，改善睡眠，减少不安情绪。全草的浸剂及酊剂可增强戍巴比妥钠对小鼠助浅麻醉作用。铃兰甙液能降低大脑皮层的兴奋过程，而增强其抑制过程。镇静作用主要是其甙元（毒毛旋花子甙元）所引起。低于中毒量的甙元能延长条件反射潜伏期，降低大脑皮层和脑干部分的生物电电位活动，显着延长和加强异戊巴比妥的催眠作用，并能减弱家兔和大鼠实验性电惊厥的发作强度。铃兰毒甙、去葡萄糖墙花毒甙及它们的甙元均能抑制大鼠的自发活动，但铃兰毒醇甙则并无镇静作用。
对代谢的影响：铃兰毒甙能增加正常的或心肌炎的大鼠、猫的心肌糖元含量，但作用较毒毛旋花子甙弱。如长期用毒性剂量则反可降低心肌糖元含量。在心肌缺氧时，铃兰毒甙能增强同化过程；铃兰叶总甙能增强心脏磷化台物的代谢，这些都有益于心肌的能源供应。铃兰毒甙还可增进肺循环，增加麻醉狗动脉血中的氧合血红蛋白，增加脑组织氧的摄取及骨胳肌的氧张力。
其他作用：柯尔格利康中毒剂量可收缩冠状血管。去葡萄糖墙花毒甙对离体冠状血管和兔耳、肾灌流中，均有收缩血管作用。日本产铃兰的浸出液能收缩离体肠管，钙可协同，而镁则能拮抗此作用。
铃兰在临床应用中也可引起腹泻。柯尔格利康能延长家兔的凝血时间及凝血酶元时间（铃兰毒甙与铃兰苦甙无此作用），它与铃兰甙液能降低兔血浆中V因子浓度及血小板致活酶的活力，而与毒毛旋花子甙的作用相反。苏联产铃兰中含铃兰黄素 Convaflavin，有利胆、消炎作用，能减轻家兔的四氯化碳性肝炎的病理过程，缩短恢复期。
铃兰制剂的副作用和毒性较洋地黄小，少数患者可产生厌食、流涎、恶心、呕吐等消化道症状。有的出现头晕、头痛、心悸等。铃兰毒原甙注射剂因含某种杂质，皮下注射可产生局部疼痛，不幸中毒时可按强心甙中毒的处理原则治疗。它的治疗安全范围大于毒毛旋花子甙。铃兰酊小鼠腹腔注射，半敷致死量为1.61±0.1238毫克/克。
