海膽黃所含的蛋白質由17個氨基酸組成，不僅質量好，而且數量多。每100克海膽黃含有20克蛋白質，幾乎是雞肉、瘦肉、魚和雞蛋蛋白質含量的兩倍。脂肪含量7.2克，主要是對健康有益的不飽和脂肪酸和磷脂。含糖量為14.9克。礦物質鈣和磷非常豐富，分別為475毫克和456毫克，遠高於牛奶。此外，海膽黃還含有較多的維生素A、維生素D等礦物質。
中醫認為，海膽黃具有益精、壯陽、益心、壯骨、補血的功效。我國人民視其為海鮮中的上等滋補品，素有吃海膽黃滋補強身之稱。據說可以提神醒腦，增強精力，特別受到壹些男性的青睞。有人稱之為“海之精華”。據古書記載，明代道教的方士以海膽為原料，提煉出具有壯精壯陽作用的“雲丹”，呈獻給朝廷。
現代研究發現，海膽黃含有大量動物性腺特有的結構蛋白、卵磷脂等生物活性物質，具有類雄激素作用，可提高性功能和智力。研究表明，海膽黃能降低人體血清膽固醇和甘油三酯，提高免疫力，穩定血壓，防止動脈硬化，因此具有防治心腦血管疾病的作用。動物實驗表明，海膽黃提取物能增強運動耐力，延長動物存活時間。可見古人說海膽黃能固精、壯陽、益心，是符合現代科研成果的。近年來，國內外市場上出現了用海膽黃制成的抗疲勞保健品，對精神不振、神經衰弱等亞健康表現有明顯的改善作用。