树皮的提取物及煎剂对动物有持久的降压作用。用其浸膏5毫升(生药1～2克)给麻醉犬静脉注射后产生显着的降压作用，可持续2～3小时，呈"快速耐受"现象。在3只肾型高血压狗，每天以煎剂5～8克/公斤灌胃，共4周，收缩压降低最多时只有8～22毫米汞柱(4～10%)，因此疗效不够满意。杜仲的炮制与剂型对降压作用有一定影响，煎剂作用强于酊剂，炒杜仲的降压作用较生杜仲为大。杜仲对猫有降压作用，但持续较短，"快速耐受"现象不显著。对胆甾醇动脉硬化家兔之降压作用较对正常家兔更为显著，但亦能产生"快速耐受"。至于降压原理，因尚未确定有效成分，故属于初步性质，已证明急性降压与迷走神经无大关系，亦不受阿托品之影响。对离体兔心，杜仲小量时先兴奋，后略呈抑制；也有报告其对心脏的抑制作用与其pH有关(pH在4～5之间)，经调整后，对大鼠与家兔离体心脏皆呈兴奋作用。杜仲对正常兔耳血管有直接扩张作用，但同样浓度却使实验性胆甾醇动脉硬化兔耳血管呈收缩作用，对正常家兔的冠状血管与肾血管在低浓度时多呈扩张作用，高浓度时则相反，对动脉硬化家兔的冠状血管在低浓度时亦呈收缩作用。因其降压与心及血管的直接关系不大，故推论其为中枢性者。
杜仲的各种制剂对麻醉犬均有利尿作用，且无"快速耐受"现象。对正常大鼠、小鼠亦有利尿作用。杜仲中含钾0.4%，故推论利尿可能与钾有关。
临床使用杜仲浸剂，能使高血压患者血压有所降低，并改善头晕、失眠等症状，大剂量(20～25克/公斤/日)杜仲煎剂给狗灌胃，能使其安静、贪睡，不易接受外界刺激。大剂量对小鼠亦有抑制中枢神经系统的作用，杜仲对大鼠和兔的离体子宫，均能抑制脑垂体后叶所引起的兴奋作用，而使子宫松弛，但对猫的离体子宫反呈兴奋作用。曾有人报告杜仲煎剂在试管中对结核杆菌有某些抑制作用。其醇浸剂似能减少大鼠肠道中胆甾醇的吸收。
杜仲树叶中含有杜仲胶、松脂醇二葡萄糖甙、山奈酚、杜仲甙、筋骨草甙、雷扑妥甙、哈帕甙乙酸脂、半乳糖醇，另外还有一些微量元素锌、铜、铁、钙、磷、锰、铅等。
动物实验结果表明：杜仲可增强小鼠红细胞SOD的活力，并增强其肾上腺重量。杜仲可使低下的生理功能恢复正常，提示杜仲具有一定的抗衰老作用。杜仲中富含的多种微量元素与人体内分泌系统、免疫功能系统、生长发育系统的结构和功能有密切关系，特别是与抗衰老有密切关系。如锌可加速创伤、溃疡、手术创口等的修复，对淋巴细胞起特异性促细胞分裂的作用，这表明锌具有延缓衰老作用。
阴阳平衡