動物試驗與臨床研究表明，水蛭素能高效抗凝血、抗血栓形成，以及阻止凝血酶催化的凝血因子活化和血小板反應等進一步血瘀現象。此外，它還能抑制凝血酶誘導的成纖維細胞的增殖和凝血酶對內皮細胞的刺激。與肝素相比，它不僅用量少，不會引起出血，也不依賴于內源性輔助因子；而肝素則有引起出血的危險，在彌漫性血管內凝血的發病過程中抗凝血酶III往往減少，這將限制肝素的療效，采用水蛭會有較好的效果。
