性狀鑑別
根莖為不規則結節狀拳形團塊，直徑1.5-7cm。表面黃褐色至黃棕色，粗糙皺縮，有多數平行隆起的輪節;頂端有類圓形凹窩狀莖痕，下側及輪節上有多數細小的瘤狀根痕。質堅實，不易折斷，斷面黃白色或灰黃，具波狀環紋形成層，全體散有黃棕色油點。香氣濃郁而特殘，味苦，辛，微回甜，有麻舌感。以個大飽滿、質堅實、斷面色黃白、油性大、香氣濃者為佳。
顯微鑑別
川芎根莖橫切面：木栓層為10餘列木栓細胞。皮層狹窄。韌皮部寬廣，散有根主跡維管束。形成層環波狀或不規則多角形。木質部不規則多角形。木質部導管多角形或類圓形，大多單列或排成“V”開，偶有木纖維束。髓部較大。薄壁組織散有多數油室，類圓形、橢圓形或不規則形，淡橫棕色，近形成層的油室小。薄壁細胞富含澱粉粒，有的含草酸鈣結晶。粉末特徵：淡黃棕色或灰棕色。① 澱粉粒單粒橢圓形、長圓形、類圓形、卵圓形或腎形，直徑5-16μm。長約21μm，臍點點狀、長縫狀或人字狀;復粒由2-4粒組成。② 草酸鈣結晶呈類圓形團塊或圓簇狀，直徑10-25μm。③ 木栓細胞深黃棕色，常多層重疊，表面觀呈多角形，壁薄。④ 油室多破碎，分泌細胞含有較多的油滴。⑤ 導管多為螺紋導管，有的螺紋導管增厚壁相互聯結，億網狀螺紋導管。亦有網紋、梯紋及具緣孔導管，直徑14-50μm。
理化鑑別
1.取粉末1克，加石油醚(30-60℃毫升，放置10小時，時時振搖，靜置，取上清液1毫升，揮幹後，殘渣加甲醇1毫升使溶，再加2%3，5-二硝基苯甲酸的甲醇溶液2-3滴與氫氧化鉀的甲醇飽和溶液2滴，顯紅紫色。(檢查不飽和內酯類)
2.取粉末0.5克，加已醚適量，冷浸1小時，濾過。濾液濃縮至1毫升，加7%鹽酸羥胺甲醇液2-3滴、20%的氫氧化鉀已醇液3滴，在水浴上微熱，冷卻後，加稀鹽酸調節Ph至3-4，再加1%三氯化鐵已醇液1-2滴，於醚層界面處呈紫紅色，(檢查香豆精和內酯類)
3.取粉末0.5克，加水10毫升，冷浸過夜，濾過。加1%鹽酸至酸性，分取濾液1毫升3份，分別加碘化鉍鉀、碘化鉀和硅酸至酸試劑，分別產生橘紅色、白色或白色滑澱。
4.取橫切片置紫外光燈下觀察，顯亮淡紫色熒光，外皮顯暗棕色熒光。
5.薄層色譜 取粉末2克，加已醚6毫升，冷浸4h，濾過。將濾液濃縮至幹，殘渣用氯仿1毫升溶解，作供試液。另取川川芎嗪作對照品。分別點樣於同一氧化鋁CAC薄層板上，以石油醚-氯仿(1：)展開，用磺化鉍鉀試劑顯色，供試液色譜在與對照品色譜的相應位置顯相同的橘黃色色斑。
6.取該品粉末1克，加石油醚(30～60℃)5毫升，放置10小時，時時振搖，靜置，取上清液1毫升，揮幹後，殘渣加甲醇1毫升使溶解，再加2%3,5-二硝基苯甲酸的甲醇溶液2～3滴與甲醇飽和的氫氧化鉀溶液2滴，顯紅紫色。
7.取該品粉末1克，加乙醚20毫升，加熱迴流1小時，濾過，濾液揮幹，殘渣加醋酸乙酯2毫升使溶解，作為供試品溶液。另取川芎對照藥材1克，同法制成對照藥材溶液。照薄層色譜法(附錄Ⅵ B)試驗，吸取上述兩種溶液各1～2微升 ，分別點於同一硅膠G薄層板上，以正己烷-醋酸乙酯(9:1)為展開劑，展開，取出，晾乾，置紫外光燈(365nm)下檢視。供試品色譜中，在與對照藥材色譜相應的位置上，顯相同顏色的熒光斑點。
