北柴胡具有疏肝解郁、和解退热、升举阳气的功效，主治感冒发热、胸胁胀痛、月经不调等证。主要有解热镇痛、调节免疫、抗炎保肝、改善胃肠功能、抗抑郁等作用。
北柴胡中的柴胡皂苷可抑制前列腺素合成，降低下丘脑体温调定点，对风寒感冒或流感引起的发热有退热效果。其镇痛机制与调节中枢阿片受体有关，能缓解头痛、肌肉酸痛等症状。临床常与黄芩配伍使用，如小柴胡颗粒。
北柴胡多糖能促进淋巴细胞增殖，增强巨噬细胞吞噬能力，对反复呼吸道感染、自身免疫性疾病有调节作用。研究显示其可双向调节Th1/Th2细胞平衡，改善过敏性鼻炎等免疫紊乱症状。常配伍黄芪组成玉屏风散。
北柴胡可通过抑制NF-κB通路减少炎症因子释放，对慢性肝炎、胆囊炎有治疗作用。其保肝成分柴胡酮能降低血清转氨酶，减轻酒精或药物导致的肝细胞损伤。代表方剂如柴胡疏肝散。
北柴胡挥发油成分可促进胃肠蠕动，解除平滑肌痉挛，对功能性消化不良、胃食管反流引起的脘腹胀满有效。与白芍配伍能缓解肠易激综合征腹痛症状，常用制剂包括气滞胃痛颗粒。
北柴胡提取物能上调脑内5-HT和NE水平，改善肝气郁结型抑郁的焦虑失眠症状。与香附、郁金组成解郁安神汤，对更年期综合征、产后抑郁有调节作用，其效应与氟西汀胶囊相当但副作用更少。
使用北柴胡需辨证论治，肝阳上亢者慎用。建议煎煮时后下以保留挥发油成分，常规用量6-12克。避免与藜芦同用，服药期间忌食辛辣油腻。慢性病患者用药应遵医嘱，出现皮疹等过敏反应需立即停用。日常可配伍玫瑰花代茶饮辅助疏肝解郁。
