藏红花生药中的主要成分有藏红花酸、藏红花素约1.5％，藏红花酸二甲酪、藏红花苦素、挥发油为0．4％～1．3％，此外还含有桉脑、蒎烯、多种维生素和硫胺素等化合物。近年来，随着现代医学药学和分子生物学等领域的飞速发展，对藏红花的药用价值有了比较详细的研究，并逐步揭示了藏红花素类物质的药理作用，特别是其抗癌活性和抗癌机理的研究使得藏红花素类物质很有可能成为未来理想的抗癌药物之一。
一、对循环系统的作用
藏红花煎剂可降低麻醉狗和猫的血压，并能维持较长时间。藏红花萃取物对呼吸有兴奋作用，在常压缺氧的条件下，可增大丙酮酸的生成量，提高心肌细胞内乳酸脱氢酶活性，从而可增强细胞内的氧代谢功能，提高心脏的耐缺氧能力，在一定程度上减弱剧烈运动对心肌细胞的损伤，对心脏有一定保护作用。藏红花的热水萃取物对血液凝固有明显的抑制作用，其有效成分为腺苷，可延长凝血酶原的生成时间和活化时间，抑制二磷酸腺甙和胶原引起的血小板聚集，加速尿激酶和纤维蛋白酶的纤维活性，降低全血比黏度。临床研究表明，藏红花可以调节纤维蛋白溶酶原激活剂和纤维蛋白溶酶原激活剂抑制物之间的平衡，改善冠心病心绞痛患者纤维蛋白的溶解功能，减少血栓形成。而藏红花在不良反应发生率上，明显低于阿斯匹林。
二、抗肿瘤的作用
现代研究发现藏红花制剂具有明显的抑癌抗癌能力，特别是藏红花萃取物二甲基藏红花酸对白血病、卵巢癌、结肠癌、横纹肌肉瘤、结肠癌、乳头肉瘤、扁平细胞瘤和软组织肉瘤等都具有较强的抑制作用。其抗癌机理可能是破坏DNA合成酶系，即破坏了对细胞DNA合成至关重要的DNA-蛋白质联系媒介，从而抑制DNA和RNA的合成，达到抑制肿瘤细胞生长的作用。此外，藏红花素类物质还抑制细胞蛋白激酶的活性以及原癌基因的表达。考虑到水溶性和高抑制性等，藏红花素被认为是藏红花成分中最有希望的癌症治疗药剂之一。
三、对肝胆的作用
藏红花具有利胆作用，有效成分为 -藏红花酸钠盐及藏红花酸酯。 -藏红花酸能降低胆固醇和增加脂肪代谢，可配合山楂、草决明、泽泻等传统中药，用于脂肪肝的治疗。藏红花通过改善微循环，促进胆汁的分泌和排泄，从而降低异常增高的球蛋白和总胆红素，可用于慢性病毒性肝炎后肝硬化的治疗。藏红花酸对有毒物质引起的早期急性肝损害有化学预防作用，其可提高细胞液中谷胱甘肽的浓度，增强谷胱甘肽S转肽酶和谷胱甘肽过氧化酶的活性，有希望用于慢性胆囊炎的治疗。
病毒性肝炎目前尚没有特异的治疗方法，我国传统医学的治疗原则不外清热解毒、补虚化瘀，而在治疗环节中清热解毒、化瘀显得尤为重要。藏药“九味红花”丸“二十五味松石丸”系藏医经典治肝良方，由藏茵陈、藏红花、诃子等纯天然优质植物药配成，具有清热解毒、保肝退黄的功效。丹增坚措通过临床病例研究发现，该药有抑制肝炎病毒，消除乙肝病因，促使HBsAg转阴的作用，可以提高免疫功能，减轻肝实质炎症，防止肝细胞坏死，促进其恢复与再生，促进病毒的消除，从而达到治愈目的。
四、对肾脏的作用
目前认为肾小球肾炎发病机理与血小板及其释放的炎性介质有密切关系，抗血小板聚集的药物如藏红花用于干扰肾炎动物模型已取得了明显的疗效。李志坚等利用大鼠c-BSA肾炎模型，研究了抗血小板因素抵克力得、中药灯盏花素及藏红花对此模型的干扰作用，结果实验组大鼠蛋白尿减轻，肾皮质前列腺素水平变化、病理损害程度较轻。其中藏红花起到抑制环氧化酶、减少前列腺素家族之一的TXA2合成的重要作用，从而使肾毛细血管保持通畅，增加肾血流量，有利于免疫复合物的吸收，促进炎症损伤的修复。
五、免疫调节作用
临床上藏红花用于治疗人体多种慢性疾病，通过其活血化瘀、抗菌消炎的功效，增强机体耐力，增强淋巴细胞增殖反应，以此来提高机体细胞免疫和体液免疫，起到调整人体气机运行，平衡人体阴阳的作用。
Escribano也发现从藏红花中提取的蛋白多糖可以迅速活化蛋白激酶C和NF-kappa B，促进巨噬细胞的活性，因而具有免疫调节和抗入侵功能。
六、其他作用
藏红花提取物特别是藏红花素能有效抑制氧自由基及黄嘌呤氧化酶的活性，表现出抗氧化生物活性。藏红花乙醇提取物可以防止乙醇引起的海马体长期增强效应的抑制。在麻醉的小鼠锯齿形脑回中，它也可以有效防止乙醛引起的海马体长期增强效应的抑制，而不致影响小鼠的学习功能。藏红花的水提取液可以显著抑制顺铂、环磷酰胺、丝裂霉素C和氨基甲酸乙酯等抗癌药所产生的生殖毒性，而抑制作用的大小与剂量没有显著关系。可以预见，藏红花与其他抗癌药的配合使用，有望减少这些抗癌药的毒副作用。
藏红花在治疗或预防心脑血管疾病以及癌症等方面具有明确的药理效应。特别是藏红花具有广谱的抗癌活性和低毒性，而且藏红花素等单体化合物显示出比藏红花粗提取物具有更好的效果，在进一步的基础研究和临床实验后，有望成为未来的主流抗癌新药，或具有强力活血化瘀功效的治疗心脑血管疾病的新药。因此，深度开发藏红花素类化合物的药用价值以便广泛应用于医疗领域，具有重要的社会意义和经济价值。