1.强心
附子能增强心肌收缩力，加快心率，增加心输出量，增加心肌耗氧量。采用中药血清药理研究方法，观察到口服附子粗制剂后，动物血清有明显增强心肌收缩力和加快 心肌收缩速度的作用，给药2小时后含药血清作用达高峰，表明附子煎液中确合强心成分，并且此成分口服有效。附子用药过量可引起心律不齐。
从附子中提取的去甲乌药碱(DMC)是附子强心的主要成分，氯化甲基多巴胺、去甲猪毛菜碱也有强心作用。去甲乌药碱正性肌力作用显著，在浓度降低至 10-9g/ml时，对蟾蜍离体心脏仍有强心作用。去甲乌药碱正性肌力作用呈量效关系，在 10-9- 5 ×10-8g/ml范围内，可使心收缩幅度增加 22%- 98%，心排出量增加 15%-80%。麻醉犬和豚鼠静脉滴注去甲乌药碱每分钟2μg/kg，可使收缩期左心室内压力(LVP)分别上升 12%和58%，左心室内压力上升的最大速率(dp/dt max)分别增加 73%和 26%。静脉滴注戊巴比妥钠，或用N2饱和的灌流液灌注，均可形成急性实验性心力衰竭动物模型，去甲乌药碱可使衰竭心脏收缩幅度恢复正常。由此可见，去甲乌药碱对离体和在体心脏，正常和衰竭心脏，均具有明显的强心作用。
研究认为，去甲乌药碱是β受体部分激动剂，其强心作用与兴奋β受体有关。
2.对血管和血压的影响
附子有扩张血管，增加血流，改善血液循环作用。附子注射液或去甲乌药碱静脉注射有明显扩张血管作用，均可使麻醉大心排出量、冠状动脉血流量。脑血流量及股动脉血流量明显增加，血管阻力降低，此作用可被心得安所阻滞。
附子对血压的影响既有升压又有降压作用，与其所含成分有关。研究证明，去甲乌药碱是降压有效成分，具有兴奋β受体及阻断al受体的双重作用，氯化甲基多巴胺为a受体激动剂，去甲猪毛菜碱对β受体和a受体均有兴奋作用，二者是升压作用有效成分。
3.抗休克
心肾阳衰证所见的四肢厥冷，脉微欲绝，与现代医学的休克相似。所以附子回阳救这之功效主要是以强心抗休克作用为基础。附子及其复方制剂如参附汤、四逆汤对失血性休克、内毒素性体克、心原性休克及肠系膜上动脉夹闭性休克等均能提高平均动脉压，延长其存活时间及存活百分率。对内毒素休克大能明显改善每搏输出量、心输出量和心脏指数。对缺氧性、血栓闭塞性休克等亦有明显保护作用。抗休克的有效成分除与其强心的有效成分去甲乌药碱相关外，去甲猪毛菜碱对β受体和a受体均有兴奋作用，能兴奋心脏，加快心率，收缩血管，升高血压;氯化甲基多巴胺为a受体激动剂，亦有强心升压作用。
由此可见，附子的抗休克作用，与其强心，收缩血管，升高血压，以及扩张血管，改善循环等作用有关。
4.抗心律失常
附子有显著的抗缓慢型心律失常作用。去甲乌药碱对异搏定所致小鼠缓慢型心律失常有明显防治作用，能改善房室传导，加快心率，恢复窦性心律。对甲醛所致家免窦房结功能低下症有一定的治疗作用，使窦房结与房室结功能趋于正常，S-T段及T波恢复正常。
另外，附子正丁醇、乙醇及水提物均对氯仿所致小鼠室颤有预防作用。附子水溶性部分可对抗乌头碱所致大鼠心律失常，其中尤以水提物作用最为明显。以上说明附子对心肌电生理有不同影响，可能与所含不同成分有关。
附子剂量过大，可导致心律失常，应引起注意。
5.心肌保护作用
附子注射液静脉注射，能显著对抗垂体后叶素所引起的大鼠急性实验性心肌缺血，对心电图S-T段升高有抑制作用。去甲乌药碱具有扩张冠状动脉和增加心肌营养性血流量的作用，附子抗心肌缺血作用可能与增加心肌血氧供应有关。大鼠在冰水应激状态下，因内源性儿茶酚胺分泌增加而导致血小板聚集，并引起心肌损伤。附子水煎剂能对抗此种应激性损伤，对心肌有保护作用。
6.抗寒冷、提高耐缺氧能力
附子冷浸液和水煎液均能抑制寒冷引起的鸡和大鼠的体温下降，延长生存时间，减少死亡数。此作用与附子强心、扩张血管、增加血流量等作用有关。50%附子注射液腹腔注射，能显著提高小鼠对常压缺氧的耐受能力，延长小鼠在缺氧条件下的存活时间。提示其对心、脑有保护作用。
7.抗炎、镇痛
附子煎剂对急性炎症模型有明显抑制作用。附子煎剂对巴豆油所致小鼠耳部炎症，对甲醛、蛋清、组织胺、角叉菜等所致大鼠足跖肿胀均有显著抑制作用。乌头碱类生物碱也有抗炎作用。
附子的抗炎作用可能是通过多途径实现的。附子可使动物肾上腺中维生素C和胆固醇含量减少，尿中17-羟类固醇增加，血中嗜酸性白细胞降低，碱性磷酸酶和肝糖原增加。
进一步用放射免疫法观察到，腹腔注射乌头碱，可使大鼠下丘脑促肾上腺皮质激素释放激素(CRH)含量呈剂量依赖性增高。
以上说明附子是通过兴奋下丘脑-垂体-骨上腺皮质系统发挥抗炎作用的。用免疫组织化学法可见到下丘脑室旁核CRH神经细胞及正中隆起神经纤维明显增多增深。提示附子增强肾上腺皮质系统作用，可能是通过兴奋下丘脑CRH神经细胞所致。
另有实验发现，动物切除双侧肾上腺后，附子仍有抗炎作用，说明附子除兴奋垂体-肾上腺皮质系统外，本身可能还具有皮质激素样作用。
生附子及乌头碱能抑制醋酸所致的小鼠扭体反应。生附子能明显提高小鼠尾根部加压致痛法的痛阈值。附子液腹腔注射和附子水煎醇沉液对热刺激所致小鼠疼痛有显著的镇痛作用。
乌头碱是附子所含双酯型二萜生物碱，既是毒性的成分，又是镇痛作用的有效成分。
8.对阴虚、阳虚证动物模型的影响
研究表明，阴虚证表现为交感神经-β受体-cAMP系统功能偏亢;阳虚证表现为副交感神经-M受体-cGMP系统功能偏亢。对甲状腺机能减退阳虚证模型动物，附子能减少M受体数量，降低CGMP系统反应性，使之趋于正常。而对甲亢和氢化可的松所致的阴虚证模型动物，附子可使β受体数量增加，CAMP系统的反应性进一步升高。
所以，附子可使阴虚证进一步恶化，使阳虚证得到改善。另外，虚寒证时内分泌和交感神经系统的功能均处于低下的状态，其脑中去甲肾上腺素(NA)和多巴胺(DA)的含量降低，5-HT的含量升高。
而附子可使脑中的NA、DA和5-HT的含量呈反向变化，提示附子还可通过对中枢神经递质的影响来调整机体到平衡状态，这在一定程度上从分子水平阐明了附子的助阳机理。
9.对消化系统的影响
附子煎剂可抑制胃排空，但却能兴奋离体空肠自发性收缩活动，而具有胆碱样、组胺样的作用。生附子、乌头碱对大鼠离体回肠肌则有收缩作用，此作用可被阿托品阻断，故可能与兴奋胆碱能神经系统有关。附子水煎剂还能抑制小鼠水浸应激性和大鼠盐酸损伤性胃溃疡的形成。
10.平喘
去甲乌药碱具有显著的平喘作用，很小剂量即能松弛豚鼠气管，并随剂量加大而作用增强。去甲乌药碱可明显对抗5一HT所致平滑肌痉挛，对抗组胺所致豚鼠呼吸道阻力增高。
11.提高免疫功能
生附子能引起大鼠血压下降及心率减缓。附子注射液可提高小鼠体液免疫功能及豚鼠血清补体含量。
12.抗氧化
去甲乌药碱还具有显著的抗氧化作用，能清除超氧自由基，抑制脂质过氧化。
13.对平滑肌的作用
消旋去甲基乌头碱对平滑肌有松弛作用。贵州乌头所含的生物碱对组织胺引起的豚鼠离体气管平滑肌的收缩有抑制作用。
此外，消旋去甲基乌头碱能使小鼠血浆中环磷酸腺甘量增加，这有助于对变态反应的抑制。
14.刺激神经
乌头、附子和乌头碱能刺激局部皮肤、粘膜和感觉神经末梢，先兴奋产生瘙痒与热感，继而麻醉，丧失知觉。