牡荆叶含挥发油约0.1％，其中β-丁香烯占总量的44.94％，香桧烯占10.09％，另含α-及β-蒎烯、樟烯、月桂烯、α-水芹烯、α-侧柏烯、对-聚伞花素、柠檬烯、1，8-桉叶素、α-及γ-松油烯、异松油烯、芳樟醇、4-松油烯醇等。
1、对呼吸系统的作用：牡荆叶挥发油有平喘、镇咳、祛痰等作用。
2、对心血管系统的作用：牡荆叶挥发油能使猫、兔血压下降，牡荆黄酮苷静脉注射可明显扩张麻醉犬的冠状动脉，降低冠脉阻力，增加冠脉血流量，并能明显减少心肌耗氧量。
3、抗菌作用：牡荆茎叶水煎剂体外对金黄色葡萄球菌和炭疽杆菌有显著抗菌作用，对大肠杆菌、乙型链球菌、白喉杆菌、伤寒杆菌、绿脓杆菌和痢疾杆菌等也有一定抗菌作用。
4、其他作用：丁香烯能增加血清IgG水平，有增强体液免疫的作用。牡荆叶油能降低网状内皮系统对炭粒的吞噬能力。牡荆叶油能延长睡眠时间，具有镇静催眠作用。
