Obsahové látky
Černohlávek obecný obsahuje celou řadu biologicky aktivních látek různých chemických struktur. Zjištěny byly triterpenoidy (kys. ursolová, oleanolová a betulinová), flavonoidy (rutin, kvercetin, kaempferol), anthokyany, fenolické kyseliny (kys. rozmarýnová a kávová), kumariny, alkaloidy, tanniny, polysacharidy (prunellin) a silice (Rasool et al., 2010; Chen et al., 2012a; 2012b; Gu et al., 2013).

Léčivé účinky
Černohlávek obecný patří mezi tradiční léčivé byliny. V lidové medicíně se odvar nebo čerstvá bylina používají k léčbě bolesti v krku, horečky, průjmu, zažívacích potíží, bolesti hlavy a při hojení ran a vředů. K léčbě řady onemocnění se používá i v tradiční čínské medicíně. Mladé lístky je možné použít k jídlu (Kresánek a Krejča, 1982; Williamson, 2003).
V současné době probíhá řada studií, které ověřují farmakologické účinky černohlávku. Výsledky vzbuzují naděje na jeho možné využití v medicíně. Zjištěny byly účinky imunomodulační, protinádorové, antimikrobiální, antioxidační, protizánětlivé a antidiabetické (Williamson, 2003).

Protinádorový účinek
Protinádorový účinek byl testován na buněčných kulturách různých typů lidských nádorových buněk: karcinom plic, karcinom jater, leukémie a lymfom. Obsahové látky černohlávku vykazují protinádorový účinek a vyvolávají apoptózu nádorových buněk. Kyselina rozmarýnová snižuje tvorbu metastáz. Na protinádorovém účinku se podílejí i polysacharidy s imunomodulačním účinkem (Feng et al., 2010; Fu et al., 2012; Kim et al., 2012).

Antivirový a antibakteriální účinek
Extrakt z černohlávku působí proti řadě druhů patogenních bakterií, např. Salmonella typhi, Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa a Mycobacterium tuberculosis. Zajímavý je také protivirový účinek - zjištěn byl účinek proti viru HIV-1 a herpetickým virům HSV-1 a HSV-2. Zaznamenán byl i účinek proti fytopatogenním houbám. Na celkovém antimikrobiálním účinku se podílí i imunostimulační účinek, extrakt z černohlávku zvyšuje aktivitu některých  imunitních buněk a produkci cytokinů (Oh et al., 2011; Xu et al., 1999; Huang et al., 2013; Yoon et al., 2010; Rasool a Ganai, 2013).

Protizánětlivý, protialergický a antioxidační účinek  
Triterpenické látky a kyselina rozmarýnová mají protizánětlivý a antioxidační účinek. V experimentu na myších a potkanech bylo zjištěno, že extrakt z černohlávku tlumí IgE-zprostředkovanou alergickou reakci, inhibuje degranulaci žírných buněk a uvolňování histaminu (Kim et al., 2007; Hwang et al., 2012).

Antidiabetický účinek
V experimentu na potkanech s diabetem snižovaly triterpenické kyseliny izolované z černohlávku hladinu glukózy v krvi a zvyšovaly aktivitu antioxidačních enzymů, které se podílejí na odstraňování volných radikálů. Působily rovněž ochranně na β-buňky slinivky břišní, které vyrábějí hormon inzulin (Zhou et al., 2013). V experimentu na myších snižoval extrakt z černohlávku hladinu glukózy, celkového cholesterolu a LDL cholesterolu v krvi a také krevní tlak. V dalším experimentu na myších zesiloval černohlávek antidiabetický účinek glibenclamidu, léčiva běžně používaného k léčbě diabetu, snižoval hladinu glukózy a zvyšoval hladinu inzulinu v krvi (Zheng et al., 2007).