对血液系统的作用
当归一直被中医视为补血要药，用于贫血的治疗。曾有人认为，当归的补血作用可能与含维生素B12有关。也有研究表明，单味当归并不能显著地促进失血性贫血动物红细胞和血色素的恢复。
1．抑制血小板聚集作用
1980年尹钟沫等报告了当归及其成分阿魏酸时大鼠血小板聚集性和5一hT释放的影响。结果表明，当归水剂在试管内当浓度为200-500mg/ml，阿魏酸0.4-0.6mg/ml时抑制ADP和胶原诱导的大鼠血小板聚集。抑制率为38-88%，比阿斯匹要（36%）强。Iv当归20g/kg5分钟后对ADP和胶原诱导的大鼠血小板聚集有明显的抑制作用。阿魏酸钠0.2g/kg和0.1g/kgiv时分别抑制ADP和胶原诱导的大鼠血小板聚集抑制率与阿斯匹林相似。进一步证明当归和阿魏酸抑制血小板聚集系通过抑制血小板释放反应。在某些药理活性方面，当归及其成分阿魏酸和阿斯匹林有相似之处。阿斯匹林的抗炎作用和抑制血小板聚集有关。1992年宋芝娟等对当归抑制血小板聚集的机理作了进一步的报道，将猪血小板膜与20umol/Lv32p一ATP及不同含量的当归注射液（当归浸出液的灭菌水溶液，含当归5%）37℃反应5分钟，或完成整猪血小板与32pi及不同含量的当归注射液30℃孵育2h，32p标记的磷脂酰肌醇4-单磷酸通过薄层层析法分高，放射自显影响定位，液体内烁计数定量。结果表明，当归注射液可强烈抑制猪血小板膜磷脂酰肌醇磷酸化，并对32pi掺入完整血小板磷脂酰肌醇-4-单磷酸有抑制作用。推测当归能通过下面途径发挥其药理作用：当归注射液中的有效成分进入细胞后，通过抑制PI激酶的活性从而抑制PI向PIP的转化。PIP生成的减少导致PIP2生成亦减少，最后导致IP3.DG等第二信使的减少，从而抑制血小板聚集。寺泽等用血纤维蛋白质平板法观察证实，当归有轻度促进线溶作用。小管等观察证实，当归热水提取物中的乙酸乙酯可溶部分能显著地延长血凝时间。鸟居泵等发现当归热水提取物能阻止胶原诱发的血小板聚集，此抑制物质已知为腺苷。清水等查明当归提取物中的藁本内酯有抑制胶原诱发和血小板聚集活性。综上所述，当归抑制血小板聚集是多种活性成分的综合效果。
2.抗血栓作用
徐理纳等报道，当归及其阿魏酸钠有明显的抗血栓作用。大鼠实验表明，当归可使血栓干重量显著减少，血栓增长速度较对照组下降。徐俊杰报道，急性缺血性脑中风病人经当归治疗后，血液粘滞性降低，血浆纤维蛋白原减少，凝血酶原时间延长，红细胞和血小板电泳时间缩短。血液流变学研究表明，当归可能通过降低血浆纤维蛋白原浓度，增加细胞表面电荷，而促进细胞解聚，降低血液粘度。1985年国外学者Terasawa，Katsutoshi等的研究亦表明，po当归提取物（含藁本内酯）后有降低血液粘度[5]作用，作用时间较东当归（Angeli-caacutilobe）提取物（藁本内酯含量比当归低数倍）长。由此认为，当归的抗血栓作用可能与抑制血小板聚集和降低血液粘滞性有关，藁本内酯可能是其有效成分之一。
3．对造血系统的影响
早期的报道表明，当归水浸液给小鼠po能显著促进血红蛋白及红细胞的生成。其抗贫血作用可能与所含的维生素B12.烟酸、亚叶酸及生物素、叶酸等成分有关。较近的研究表明，阿魏酸钠有抗O2及H2O对红细胞的氧化作用，使膜脂质过氧化产物MDA减少，可明显降低由MDA引起的溶血作用。在阿魏酸钠存在下，镰刀型贫血患者红细胞脂质过氧化物MDA随阿魏酸钠浓度增加而减少，阿魏酸钠可明显降低补体溶血，抑制补体3b（C3b）与红细胞膜的结合；对补体激活及红细胞变性无影响。当归是中医补血、活血要药。实验研究证明，当归多糖能增加外周血红细胞、白细胞、血红蛋白及骨髓有核细胞数，这种作用特别是在外周血细胞减少和骨髓受到抑制时尤为明显。王亚平等观察了当归多糖对正常和注射苯肼、60钴r射线辐射所致骨髓抑制-贫血小鼠外周血和股骨有核细胞总数的影响，结果表明，当归多糖对正常小鼠的红细胞、血红蛋白和股骨有核细胞总数无明显影响，但可使白细胞和网织红细胞增加。对贫血小鼠的红细胞、血红蛋白、白细胞和股骨有核细胞数恢复有显著促进作用。若给小鼠注射当归多糖可防止强的松龙引起的小鼠外周血白细胞减少。王亚平的实验报道还表明，当归多糖对正常或经辐射损伤的小鼠多能造血干细胞（CFU-S）均有促进其增殖作用。无论将当归多糖注射给供体或受体鼠，结果一致。但还不能证明这种作用与直接刺激CFU-S有关。组织连续切片观察提示当归多糖对CFU-S增殖似乎无明显影响。马兰芳等用小鼠体内扩散盒法和小鼠脾集落法证实当归多糖对小鼠多能造血干细胞（CFU-S）、粒、单系祖细胞（GM-CFU一天）和晚期红系祖细胞（CFU-E）的产率均有明显升高作用，而当归水溶液无类似作用。葛忠良等体外培养亦证明当归多糖能显著刺激正常和骨髓抑制一贫血小鼠的粒、单系祖细胞（CFU-GM）的增殖，其机理可能与促进机体分泌粒、单系集落刺激因子（GM-CSF）有关。对荷瘤小鼠的CFU-GM也表现为促进作用。王亚平等1990年再次报道，当归多糖对正常小鼠和贫血小鼠的早、晚期红系祖细胞（BFU-E，CFU-E）均为刺激增殖作用，但尚难以确定当归多糖对造血祖细胞有直接作用。祝彼得等用内外源脾集落法观察了当归注射液对多能造血干细胞（CFU-S）、脾长等影响，其结果与马兰芳等的结论相似。胡壁等的报道亦表明，当归多糖在放射线照射30分钟-24h前给小鼠ip，可使约80%动物生存30天，并可加强动物造血机能的恢复。根据上述研究结果提示，当归多糖可能是当归中促进造血的有效成分之一。当归补血作用机理之一可能与当归多糖刺激CFU-S、造血祖细胞增殖、分化有关。1985年周京滋等观察了当归去挥发油后制成20%及40%（g/ml）的水浸出液对小鼠急性大失血后引起血虚的补血作用。结果显示，ig当归水浸液的血虚小鼠的血红蛋白（Hb）和红细胞（RBC）值均有明显增高，说明当归有极显著的生血作用。