1.對心血管的影響：牡丹皮對麻醉犬心能增加冠脈血流量，減少心輸出量，降低左室作功的作用。對實驗性心肌缺血有明顯保護作用，並且持續時間較長，同時降低心肌耗氧量。丹皮煎劑，去牡丹酚後的煎劑1.0-3.0g/kg或牡丹酚80-120mg/kg靜脈注射，對麻醉犬和大鼠均有降壓作用。原發和腎型高血壓犬，用牡丹皮煎劑5g/kg灌胃，連續5天，於第6天，第7天劑量增至10g/kg，血壓明顯下降。腎型高血壓犬，用去牡丹酚後的煎劑10g/kg灌胃，連續10天血壓下降。用牡丹酚0.5-1.0g/kg給腎型高血壓犬和大鼠也出現一定的降壓效果。牡丹酚能顯著抑制正常心肌細胞快相(5分鐘)和慢相(120分鐘)45Ca攝取及搏動頻率，顯著抑制鈣反常心肌細胞45Ca攝取和降低胞內過氧化脂質含量，且呈劑量依賴性，表明牡丹酚減輕鈣反常損傷與阻止Ca2+內流及抗氧化有關。牡丹酚磺酸鈉除能抑制鈣離子攝取外，且能顯著抑制鈣反常心肌細胞的45Ca攝取及其胞膜SA含量，與劑量呈相關關係。另用食餌性動脈粥樣硬化模型，研究牡丹酚的抗動脈粥樣硬化作用。結果造型加牡丹酚組主動脈內膜病變肉眼定級及形態學組化分析，均比造型對照組顯著減輕。表明腹腔注射牡丹酚 100mg/kg·d，連續6周能明顯抑制動脈粥樣硬化斑塊形成。
2.對中樞神經系統的影響：丹皮酚對口服傷寒、副傷寒菌苗引起的小鼠發熱有解熱作用，並降低正常小鼠體溫。口服丹皮酚能抑制腹腔注射醋酸所致小鼠扭體反應及鼠尾壓痛反應，並能對抗咖啡因所致小鼠的運動亢進，能明顯延長環己巴比妥鈉所致小鼠睡眠時間，大劑量時可使小鼠翻正反射消失，能明顯對抗戊四氮、士的寧、菸鹼和電休克所致的驚厥。作用部位在中腦網狀結構和丘腦。
3.抗炎作用：用丹皮酚灌胃，對大鼠因右旋糖酐或醋酸或角叉菜膠引起的足蹠浮腫有抑制作用，並能抑制醋酸或5-羥色胺引起的小鼠腹腔或豚鼠皮膚毛細血管通透性增強，抑制小鼠應激性潰瘍的發生。實驗證明丹皮水煎劑對角叉菜膠性浮腫、佐劑性關節炎及Arthus反應等所致多種炎症反應具有抑制作用，這與其抑制炎症組織的通透性和抑制PGE2的生物合成有關，丹皮不能抑制殘存腎上腺的代償性增生，對腎上腺維生素C的代謝也無明顯影響，提示它既無類可的松樣的作用，也無類促腎上腺皮質激素樣作用，即其抗炎作用不依賴於垂體腎上腺系統。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型變態反應是由特異性抗體介導的反應，丹皮對抗體的形成並無明顯影響，但對之均有抑制作用，可能是通過非特異性抗炎機制發揮作用，而抑制血清補體活性，也就增強其抗炎效應。丹皮不抑制特異性抗體的產生，不影響補體旁路途徑的溶血活性，提示牡丹皮在發揮抗炎作用的同時，不能抑制正常體液免疫功能。
4.抑菌作用：體外實驗表明，牡丹皮煎劑對枯草桿菌、大腸桿菌、傷寒桿菌、副傷寒桿菌、變形桿菌、綠膿桿菌、葡萄球菌、溶血性鏈球菌、肺炎球菌、霍亂弧菌等均有較強的抗菌作用，牡丹葉煎劑對痢疾桿菌、綠膿桿菌和金黃色葡萄球菌有顯著抗菌作用，其有效成份為沒食子酸。雞胚實驗表明，牡丹皮煎劑對流感病毒有抑制作用，但小鼠治療實驗結果不一致，故其抗病毒效果尚不能肯定。有人對牡丹皮不同煎煮時間其水煎劑的抑菌成份對熱穩定性關係進行探討。提示牡丹皮經30分鐘煎煮後體外抑菌能力明顯優於煎劑時間為15分鐘的水煎劑，而與煎煮時間為 60、90分鐘的水煎劑抑菌能力未見顯著差異。
5.抗凝作用：體外對人血小板試驗，發現牡丹皮水提物及芍藥酚均能抑制血小板花生四烯酸產生血栓素A2，進而抑制血小板聚集，這是由於抑制從花生烯酸至前列腺H2的環氧化酶反應的結果。牡丹皮甲醇提取物有抑制內毒素所致實驗性血栓的作用。研究表明，牡丹皮抗血栓形成的機理是：丹皮酚、苯甲酰芍藥甙及苯甲酰氧化芍藥甙抑制血小板凝聚，而丹皮酚、芍藥甙、氧化芍藥甙有抗調理素作用;苯甲酰芍藥甙有阻斷纖維蛋白溶酶原活化及抗纖維蛋白溶菌酶的作用;氧化芍藥甙、苯甲酰氧化芍藥甙，苯甲酰芍藥甙對紅的胞膜有較強的穩定作用，從而抑制血栓形成。用芍藥甙給大鼠腹腔注射或在體外均能抑制ADP或膠原誘導的血小板聚集。
6.對免疫系統的影響：給小鼠分別灌胃牡丹皮，丹皮酚、芍藥甙、氧化芍藥甙、苯甲酰芍藥甙，均能促進靜脈注射的碳粒在血中的廓清速度，即使單核巨噬細胞系統功能處於低下狀態也有促進作用，顯微鏡檢查見肝中枯氏細胞及脾中巨噬細胞吞噬力增強。芍藥甙、氧化芍藥甙在體外亦能增強小鼠腹腔巨噬細胞對乳液的吞噬功能。丹皮液給小鼠腹腔注射能使其脾臟溶血後斑數增加。用丹皮酚給小鼠腹腔注射每大25mg/kg，連用6天，能使脾重明顯增加，且可對抗考的松、環磷酰胺所致胸腺重量的減輕。由上可見牡丹皮對體液及細胞免疫均有增強作用。
7.對脂質代謝的影響：丹皮及其所含丹皮酚，芍藥甙對腎上腺素所致的脂細胞的脂肪分解有抑制作用;丹皮水提物能增加脂細胞中葡萄糖生成脂肪，而且明顯增加胰島素所致的葡萄糖生成脂肪。
8.其它作用：用20%丹皮紅藤灌入腹腔，對家兔損傷性腹腔粘連有顯著預防效果。注入福氏佐劑引起的慢性關節炎鼠，在兩個月內於大鼠皮下注射致炎劑酪蛋白，可引起關節炎性的足、尾的變性繼續惡化，足、尾的皮下纖維化、骨增生，骨纖維症明顯，腹部皮下組織中亦有結締組織增殖，若在給予酶蛋白的同時連續喂飼牡丹皮或桂枝茯苓丸，則能抑制酶蛋白的新誘發損害。丹皮甲醇提取物體內對小鼠艾氏腹水癌細胞，子宮頸癌細胞均有抑制作用。丹皮酚對苯並芘在大鼠肝微粒體中的代謝有一定抑制作用，對小鼠有抗早孕作用，對大鼠有利尿作用。
