Все части растения содержат эфирные масла. Составной частью эфирного масла являются монотерпены: фелландрен, пинен, борнеол, цимол; терпеноиды, кумарины (остхол, остенол, умбеллипренин, ксантотоксин, императорин, ангелицин, архангеллицин, умбеллиферон); производные фталевой кислоты: легустилид, седанолид. В масле дягеля найдены полиацетиленовые соединения: фалькаринол, фалькариндиол; кумарины: пинен, остол и фурокумарин, ангелицин и фурокумарины (ангелицин, ксантотоксин, псоларен, бергаптен, оксипеуцеданин); фитостерины, горькие и дубильные вещества, органические кислоты (яблочная, уксусная, ангеликовая, валериановая и др.); сахара, пектины, каротин, крахмал.


     Корни дягиля лекарственного применяют при болезнях печени, желчного пузыря, простуде, бронхите, ларингите, помогает при неврозе, пневмонии и метеоризме, в качестве стимулирующего, потогонного, желчегонного, мочегонного, вяжущего, отхаркивающего, противоглистного, тонизирующего и укрепляющего средства.