黑芝麻具有补肝肾、益精血、润肠燥的功效。《神农本草经》将黑芝麻列为上品，被认为能“主伤中，虚羸，补五内，益气力，长肌肉，填脑髓”，“久服，轻身不老”。《本草备要》称能“补肝肾，润五脏，滑肠”，“明耳目，乌须发，利大小肠，逐风湿气。”
现代药理研究表明，黑芝麻含有大量的脂肪和蛋白质，还有糖类、维生素A、维生素E、卵磷脂、钙、铁、铬等营养成分。
黑芝麻含有的多种人体必需的氨基酸在维生素E、维生素B1的作用参与下，能加速人体的代谢功能；黑芝麻中的铁和维生素E是预防贫血、活化脑细胞、消除血管胆固醇的重要成分；黑芝麻含有的脂肪大多为不饱和脂肪酸，有延年益寿的作用；黑芝麻所含有的卵磷脂是胆汁中的成分之一，如果胆汁中的胆固醇过高及与胆汁中的胆酸、卵磷脂的比例失调，均会沉积而形成胆结石，卵磷脂可以分解、降低胆固醇，所以卵磷脂可以防止胆结石的形成。
凡肝肾不足、虚风眩晕、耳鸣、头痛、大便秘结、病后虚弱、须发早白、血虚风痹麻木、妇人乳少等症，若常吃黑芝麻，大有裨益。