黑芝麻具有補肝腎、益精血、潤腸燥的功效。《神農本草經》將黑芝麻列為上品，被認為能“主傷中，虛羸，補五內，益氣力，長肌肉，填腦髓”，“久服，輕身不老”。《本草備要》稱能“補肝腎，潤五臟，滑腸”，“明耳目，烏須發，利大小腸，逐風濕氣。”
現代藥理研究表明，黑芝麻含有大量的脂肪和蛋白質，還有糖類、維生素A、維生素E、卵磷脂、鈣、鐵、鉻等營養成分。
黑芝麻含有的多種人體必需的氨基酸在維生素E、維生素B1的作用參與下，能加速人體的代謝功能；黑芝麻中的鐵和維生素E是預防貧血、活化腦細胞、消除血管膽固醇的重要成分；黑芝麻含有的脂肪大多為不飽和脂肪酸，有延年益壽的作用；黑芝麻所含有的卵磷脂是膽汁中的成分之一，如果膽汁中的膽固醇過高及與膽汁中的膽酸、卵磷脂的比例失調，均會沉積而形成膽結石，卵磷脂可以分解、降低膽固醇，所以卵磷脂可以防止膽結石的形成。
凡肝腎不足、虛風眩暈、耳鳴、頭痛、大便秘結、病后虛弱、須發早白、血虛風痹麻木、婦人乳少等癥，若常吃黑芝麻，大有裨益。