黄芪的入药部位为豆科植物蒙古黄芪或膜荚黄芪的干燥根，其主要有效成分、含量及现代药理作用如下：
一、主要有效成分
黄芪的有效成分复杂，目前研究明确的主要包括以下几类：
1. 三萜皂苷类
是黄芪的标志性成分之一，以黄芪甲苷（黄芪皂苷IV）为代表，还包括黄芪皂苷I、II、III、V、VI等。这类成分多存在于根的韧皮部，是黄芪“补气升阳”“强心”等作用的重要物质基础。
2. 黄酮类
主要包括毛蕊异黄酮、芒柄花素、异鼠李素、山奈酚等，以及它们的糖苷（如毛蕊异黄酮葡萄糖苷）。黄酮类成分具有较强的抗氧化、抗炎活性，与黄芪“行滞通痹”“托毒生肌”等功效相关。
3. 多糖类
主要为黄芪多糖（由葡萄糖、阿拉伯糖、半乳糖等组成的杂多糖），是黄芪发挥免疫调节、抗应激等作用的核心成分，尤其在增强机体免疫力方面作用显着。
4. 其他成分
还含有氨基酸（如γ-氨基丁酸）、微量元素（如硒、铁、锌）、甾醇类、有机酸等，对黄芪的整体药效有辅助作用。
二、成分含量（基于中国药典标准及研究）
黄芪的成分含量受品种、产地（如道地产区山西浑源、甘肃陇西等）、生长年限、加工方法等影响，差异较大。中国药典（2020年版）对黄芪的含量有明确规定，以保证质量：
- 黄芪甲苷（三萜皂苷类）：不得少于0.04%（按干燥品计算）；
- 毛蕊异黄酮葡萄糖苷（黄酮类）：不得少于0.02%（按干燥品计算）。
研究表明，蒙古黄芪和膜荚黄芪（药典收载的正品黄芪）的有效成分含量较高，其中生长年限较长（如3-5年生）的黄芪，根中有效成分积累更充分；道地产区（如内蒙古、甘肃、山西等地）的黄芪因生态环境适宜，成分含量通常更优。
三、现代药理作用
黄芪的药理作用广泛，且与传统“补气”功效密切相关，主要包括以下方面：