①解热作用
　　早年证明，大剂量的柴胡煎剂（5克生药/公斤）或醇浸膏（2.5克生药/公斤）对人工发热的家兔有解热作用。对用伤寒混合疫苗引起发热之家兔，口服煎剂或浸剂（2克/公斤），也有轻度的降温作用。以后又有报道，柴胡煎剂的解热作用并不明显，而柴胡甙200～800毫克/公斤口服，对小鼠有肯定的降低正常体温及解热作用。
　　②镇静、镇痛作用
　　柴胡甙口服，对小鼠有镇静作用（爬杆试验），并能延长圜己巴比妥的睡眠；它有良好的镇痛作用和较强的止咳作用，但无抗惊厥作用，也不降低横纹肌的张力，有人认为，柴胡甙可列入中枢抑制剂一类。
　　③抗炎作用
　　柴胡甙口服（600毫克/公斤）可显著降低大鼠足踝的右旋糖酐、5-羟色胺性水肿。在大鼠的皮下肉芽囊肿（巴豆油及棉球法）试验中，确定柴胡甙有抗渗出、抑制肉芽肿生长的作用。柴胡单用或配成复方均有效，其抑制肉芽肿生长的作用强于其抗渗出的作用；祛瘀活血方（当归芍药散、桃仁承气汤、大黄牡丹皮汤等）则在作用强度方面与柴胡相反，故建议二者合用。柴胡甙能抑制组织胺、5-羟色胺所致的血管通透性的增高，轻度抑制肋膜渗出；而对角叉菜胶、醋酸性水肿则无效，对豚鼠的组织胺性休克及小鼠的过敏性休克亦无保护作用。
　　④抗病原体作用
　　曾有人报告，北柴胡注射液对流行性感冒病毒有强烈的抑制作用；从此种注射液馏出的油状未知成分对该病毒也有强烈抑制作用。对结核杆菌的某一菌株据称有效。有人曾推测北柴胡可阻止疟原虫的发育，但实验研究，不能证实。
　　⑤对肝脏的影响
　　对因喂食霉米而发生肝功能障碍之小鼠，同时喂食北柴胡，则谷丙及谷草转氨酶之升高，远较不给柴胡之对照组为轻；柴胡甙之作用，似不及北柴胡粉。对伤寒疫苗引起的兔肝功能障碍（尿胆元呈阳性反应），口服北柴胡煎剂（0.5～1.0克生药/公斤），有较显著的改善作用；对酒精引起的肝功能障碍亦有些效，但不如甘草；对有机磷引起的则效力很差，而对四氯化碳引起的无效。对注射新鲜鸡蛋黄溶液引起的大鼠实验性肝纤维化，亦无保护作用。同属植物新疆柴胡及圆叶柴胡据称有利胆作用。
　　⑥对心血管作用
　　北柴胡醇浸出液能使麻醉兔血压轻度下降，对离体蛙心有抑制作用，阿托品不能阻断此种抑制，北柴胡注射液则虽用较大剂量对在位猫心、血压皆无影响。柴胡甙对犬能引起短暂之降压反应，心率减慢；对兔亦有降压作用，并能抑制离体蛙心、离体豚鼠心房，收缩离体兔耳血管。
　　⑦其他作用
　　北柴胡煎剂或醇提取物，予兔口服，可升高血糖。煎剂有溶血作用（相当于Merk制纯皂甙的1/100）。产地及采集时间不同皂甙含量及溶血强度也不同。柴胡甙对大鼠的应激性溃疡有防止作用，能促进小鼠小肠的推进运动，增强乙酰胆碱对离体豚鼠回肠之收缩作用（不能增强组织胺的此种作用）。对离体兔肠亦有些兴奋作用。粗甙有显著的局部刺激作用。北柴胡注射剂对子宫无作用。柴胡的毒性很小，其酒精浸膏对小鼠皮下注射，最小致死量为1.1毫升/10克（10％水溶液），柴胡甙对小鼠口服之半数致死量为4.7克/公斤，腹腔注射在100毫克/公斤以下。柴胡注射剂毒性极微，5毫升/公斤静脉注射对猫的血压、呼吸、心脏无影响；0.2毫升/20克皮下注射，对小鼠无毒性。
　　据谓国产柴胡与日本产柴胡在作用上并无明显不同。
　　此外，金黄柴胡的花、叶、茎浸剂对动物有利胆作用，对胆囊炎、胆管炎及肝炎亦有治疗作用，它能提高胆汁中胆酸、胆红质的含量，增大胆汁的胆甾醇-胆盐系数