牛蒡全植物含有抗菌成分，其中叶含抗菌成分最多，主要抗金黄色葡萄球菌。

牛蒡子水提取物能显著而持久地降低大鼠的血糖，能增高碳水化合物耐受量。

人类生命在正常活动代谢过程中，会产生一种有害于身体健康，促使细胞衰老的物质——氧自由基。它们能够促使产生脂褐斑色素——老年斑的生成和堆积。老年斑在体表的出现，表示机体中细胞已进入衰老阶段。牛旁根中含有过氧化物酶，它能增强细胞免疫机制的活力，清除体内氧自由基，阻止脂褐质色素在体内的生成和堆积，抗衰防老，为机体提供了对抗和清除氧自由基的内护环境。

牛蒡苦素能抑制癌细胞中磷酸果糖基酶的活性，牛蒡甙元也有抗癌活性，同时牛蒡子甙元还具有抗老年性痴呆作用。现代科学研究结果认为，牛蒡含黄酮甙类化合物，对恶性肿瘤具有一定抗性，其粗提取物呈选择毒性，较低量就可以抑制癌细胞增殖，使肿瘤细胞向正常细胞接近。    

牛蒡对金属离子的吸附能力依次为：Pb>Cd>Hg>Ca>Zn。

牛蒡甙和牛蒡酚有抗肾炎活性，能有效地治疗急性进行性肾炎和慢性肾小球肾，做肾病治疗剂。牛蒡的主要成分木酚素具有抑制血小板活化因子对血小板结合作用，可以做血小板活化因子拮抗药。