傳統中醫認為，麻黃，性溫，具有發汗解表，宣肺平喘，利水消腫之功。桂枝性溫，具有散寒解表，溫通經脈，助陽化氣之功。兩者均性溫，具有散寒解表之功，均可用於外感寒邪病症。現代藥理研究結果證實，麻黃、桂枝均有抗病毒、利尿、發汗、抑制呼吸道炎症、擴張血管、解熱等作用，同時麻黃、桂枝在很多方面也具有相反作用，臨床需區分應用。

對中樞神經系統作用 麻黃對中樞神經系統有興奮作用，能興奮大腦皮層及皮層下中樞，使精神振奮，麻黃類方如麻黃附子甘草湯治療“少陰病、脈微細，但欲寐”病症，拓展運用可治療神經系統興奮性降低類疾病如自閉症、抑鬱症、嗜睡症。而桂枝具有鎮靜、鎮痛、抗驚厥作用，可用於治療失眠，如交泰丸治療失眠、《金匱要略》防己地黃湯治療“如狂狀，妄行，獨語不休，無寒熱，其脈浮。”，防己地黃湯廣泛用於治療失眠、精神分裂症、躁狂症、更年期綜合徵、肺性腦病等。

對心臟作用 麻黃含有麻黃鹼對心臟有興奮作用。麻黃鹼使心肌收縮力增強，心輸出量增加，使心率增快，可治療緩慢型心律失常，如張仲景半夏麻黃丸治療“心下悸”，麻黃附子細辛湯為中醫治療緩慢性心律失常的經典處方。桂枝對心律具有雙向調節作用，快速心律失常、緩慢心律失常均合適，如桂枝甘草湯、炙甘草湯等。臨床見慢-快綜合徵、快-慢綜合徵可用黃連配桂枝，如黃連湯。同時桂枝還能增加冠脈血供，治療冠心病，如枳實薤白桂枝湯。

對血管的作用 兩者均可以擴張血管，麻黃含有麻黃鹼使冠脈、腦、肌肉血管擴張，流量增加；使腎、脾等內臟和面板、黏膜血管收縮，血流量降低。而桂枝擴張血管以外周血管為主。麻黃擴張腦血管，可用於治療中風，如《金匱要略》載《古今錄驗》續命湯治療“中風痱，身體不能自收，口不能言，冒昧不知痛處，或拘急，不得轉側。”，而桂枝擴張外周血管作用較強，如《傷寒論》當歸四逆湯治療“手足厥寒，脈細欲絕”，臨床多用於治療下肢動脈硬化閉塞、血栓閉塞性脈管炎、凍瘡、硬皮病等。麻黃使面板血管收縮，桂枝使面板血管擴張，故對於蕁麻疹面板呈充血狀態如熱接觸性蕁麻疹、日光性蕁麻疹、膽鹼能性蕁麻疹，多用含麻黃類方劑，如防風通聖散、麻黃連翹赤小豆湯、麻杏石甘湯等。桂枝擴張面板血管較好，寒冷性蕁麻疹可用含桂枝類方劑，如當歸四逆湯治療。

對血壓的影響 麻黃鹼常引起收縮壓和舒張壓上升，麻黃附子細辛湯可興奮中樞神經，加強心肌收縮力，從而增加心臟輸入量，提高心率，可治療低血壓。而桂枝有利尿，降低血壓的作用，五苓散可以治療高血壓病。

對消化系統的作用 麻黃能鬆弛胃腸道平滑肌，抑制胃腸蠕動，延緩胃腸道內容物的推進及排空，故麻黃不適合胃排空延遲、便秘患者，《傷寒論》有云“發汗後，腹脹滿者，厚朴生薑甘草半夏人參湯主之。”，推測可能是服用含有麻黃的發汗藥物導致胃排空障礙出現腹脹。而桂枝對胃腸道平滑肌具有雙向調節作用，桂皮油不僅能促進唾液及胃液分泌，增強消化功能，並能解除內臟平滑肌痙攣，緩解腸道痙攣性疼痛。對於脾虛外感，張仲景用桂枝湯或小建中湯治療，對於腹脹伴有外感，“病腹滿，發熱十日，脈浮而數，飲食如故，厚朴七物湯主之。”，厚朴七物湯用桂枝去芍藥湯解表，厚朴三物湯攻裡。正因為桂枝的雙向調節作用，所以小建中湯能治療“太陰病，腹滿而吐，食不下”還能治療“腹痛”，桂枝加芍藥湯，桂枝加大黃湯能治療便秘，桂枝湯又能治療太陰病的“自利”。

對免疫系統的作用 麻黃具有抑制免疫作用，如麻黃連翹赤小豆湯用於治療蕁麻疹、溼疹、自身免疫性肝炎，桂枝芍藥知母湯治療類風溼性關節炎。而桂枝對免疫功能有雙向調節作用，具有一定的免疫增強作用，如臨床多用桂枝湯合玉屏風散或用含有桂枝的薯蕷丸來治療免疫功能低下易反覆外感者。

對肌肉作用 麻黃鹼對骨胳肌有抗疲勞作用，可用於重症肌無力的治療，《金匱要略》附方：《千金》越婢加術湯治“肉極，熱則身體津脫，腠理開，汗大洩，厲風氣，下焦腳弱”，此方與麻黃附子細辛湯均可以用於治療肌無力類病症。 而桂枝具有“解肌”作用，可以對抗骨骼肌痙攣，多用於肌肉疼痛、痙攣等病症。