肝素作為抗凝劑，防止血塊形成和現有血塊的擴展。雖然肝素本身不會分解已經形成的凝塊（與組織型纖溶酶原激活劑不同），但它允許身體的天然凝塊溶解機制正常工作以分解已形成的凝塊。肝素通常用于以下情況的抗凝：
急性冠狀動脈綜合征，例如NSTEMI
心房顫動
深靜脈血栓形成和肺栓塞
用于心臟手術的體外循環
用于體外生命支持的ECMO回路
血液濾過
留置中心或外周靜脈導管
肝素及其低分子量衍生物（例如，依諾肝素、達肝素、亭扎肝素）可有效預防高危人群的深靜脈血栓形成和肺栓塞，但沒有證據表明任何一種比其他預防死亡。
在血管造影中，使用2至5單位/mL的普通肝素鹽水沖洗以防止導絲、護套和導管中的血液凝結，從而防止血栓從這些裝置中移入循環系統。