赤芍，其「活血化瘀」功效在歷代醫籍中多有記載，並與白芍有所區分。其作用機理主要體現在「破瘀散結」、「涼血解毒」兩個方面。

《本草經集註》中，陶弘景已指出赤芍「止痛」，其效力不亞於當歸。而《蘭室祕藏》李東垣更進一步闡述，赤芍能「破瘀血而療腹痛，煩熱亦解」，並指出其在仲景方中多用，因其能「定寒熱，利小便」。此處點明瞭赤芍不僅能活血化瘀，更能調節寒熱，利水消腫。

《藥品化義》賈所學則更詳盡地描述了赤芍的功效，認為其「味苦能瀉，帶酸入肝，專瀉肝火」。因肝藏血，故赤芍能「清熱涼血」。 他列舉了赤芍在多種方劑中的應用，例如治療暴赤眼、吐衄血、諸毒熱壅等，說明其具有廣泛的清熱解毒、活血化瘀作用。值得注意的是，賈所學指出赤芍「能主降，善行血滯」，這正是其活血化瘀之效的關鍵。

《本草求真》黃宮繡則將赤芍與白芍做了比較，指出赤芍「止有散邪行血之意」，與白芍的補益作用截然不同。它能針對因「積熱」導致的腹痛堅積、血瘀、經閉等症狀，發揮「涼血逐瘀」的功效。

《神農本草經疏》繆希雍則從經絡角度闡述赤芍的活血化瘀作用。他認為赤芍「專入肝家血分」，通過「涼肝」來「通順血脈」，從而達到「散惡血，逐賊血」的效果。這也解釋了赤芍治療血瘀所致的各種症狀，例如血痹、疝瘕、經閉、目赤、腸風下血等，皆因其能疏通經絡，消除血瘀。總而言之，古籍記載充分說明瞭赤芍活血化瘀的功效，並從不同角度詮釋了其作用機制。

赤芍能夠減少高脂飼料誘發的實驗性動脈粥樣硬化家兔的主動脈斑塊面積。更進一步的研究發現，赤芍能夠顯著降低主動脈內膜中總膽固醇、鈣離子（Ca+）和磷脂的含量。

在血脂方面，赤芍能夠顯著升高血漿中高密度脂蛋白 (HDL)，同時顯著降低低密度脂蛋白 (LDL)，從而改善脂蛋白組成。赤芍的抗動脈粥樣硬化作用並非通過改變血清鈣水平實現。

赤芍能夠抑制脂質過氧化 (LPO) 的生成，使血漿LPO水平顯著降低並趨於正常。

赤芍能夠調節血栓素A2 (TXA2) 和前列環素 (PGI2) 的平衡，使得血漿TXA2升高和PGI2下降的幅度明顯減少，且變化出現的時間明顯後移。進一步表現為TXB2/6-酮PGF1α 比值趨於平衡。

此外，參考資料還提示，赤芍的抗動脈粥樣硬化作用可能與其抑制血小板聚集和提高環磷酸腺苷 (cAMP) 水平有關。