芝麻油香味濃郁，營養豐富，色澤清亮翠綠，適用於炒菜、涼拌等各種烹調方法。目前在所有常見食用植物油中不飽和脂肪酸含量最高，脂肪含量為42.6%，其中89%為不飽和脂肪酸。富含人體必需的氨基酸、多種維生素和微量元素，如鈣、鐵，特別是硒、鋅、錳、鍺。
芝麻油中含有大量的油酸和亞油酸，能調節毛細血管通透性，加強人體組織的吸氧能力，改善血液循環，促進性腺發育，延緩衰老。芝麻油含有豐富的維生素E，可以提高亞油酸和亞麻酸的功效。此外，麻油還有保護咽喉的作用，對聲音嘶啞和慢性咽炎有很好的恢復作用。還具有抗炎作用，對鼻炎、慢性神經炎和周圍神經麻痹有療效。
中醫認為火麻仁能潤胃清肺、滋陰補虛、助消化、明目保肝，對便秘、高血壓、高膽固醇有特殊療效。現代醫學研究表明，麻油中的營養平衡有益於心、腦、血管健康，延年益壽，還具有降血脂、降血壓、降血糖的作用。