药物效应
中医学认为艾属温性，其味芳香，具有理气血、逐寒湿、温经、止血、安胎的作用 [35] 。明张介宾所撰《本草正》记载：“艾叶，能通十二经……或生用捣汁，或熟用煎汤，或用灸百病，或炒热敷熨可通经络，或袋盛包裹可温脐膝，表里生熟，俱有所宜。”以上引用说明艾叶的作用是多方面的，其中最主要的是作用艾灸的材料，在艾灸药物效应中起主要作用为艾烟，其药物作用可以总结为以下几个方面。
首先，艾烟药性对位于体表的外邪可直接杀灭，从而起到治疗皮部病变和预防疾病的作用 。文献报道艾烟具有皮肤浅表抗菌，抗真菌和抗病毒的作用[37] ，该疗效是直接作用于局部皮肤，对浅表病灶的病原微生物产生抑制作用。
其次，艾烟还能通过呼吸作用进入机体，对呼吸系统起到一定作用，艾叶所含的桉油精、石竹烯及其氧化物、香苇醇、樟脑、龙脑、蒿醇、萜品烯醇、α-水芹烯、松油醇、葛缕醇、β-丁香烯醇等都有一定的平喘和抗过敏作用，其中萜品烯醇、香韦醇和石竹烯的平喘作用最强 。
此外，艾燃烧生成物中的焦油样物质具有一定的抗氧化活性 。大西基代和西谷郁子 认为，艾燃烧生成物的甲醇提取物，有自由基清除作用，并且比未燃烧的艾的甲醇提取物作用更强，施灸局部皮肤中过氧化脂质显著减少，此作用是艾的燃烧生成物所致。洪宗国等通过甲醇萃取艾叶燃烧灰烬获得了4 种不同组分并对其抗氧化作用进行研究，发现 4 种组分均具有比较强的抗自由基作用，其中晶体 2 号抗自由基作用最强，并认为其实验的粗晶体样品相当于大西基代实验所用材料。杨梅等 以分光光度法测定艾叶燃烧物几种提取分离产物以及艾油清除 1,1-二苯基-2-苦基肼（DPPH）自由基的能力，发现几种提取分离产物中艾烟重组分清除自由基能力最强，利用气相色谱-质谱（GC-MS）分析艾烟重组分化学成分与结构，从中得到了 36 个可鉴定结构的化学成分，找出了一种抗氧化能力较强的物质 5-叔丁基联苯三酚，其自由基清除率为维生素C 的 1.55 倍。
艾叶挥发油具有较好的透皮吸收作用 ，而艾烟中含有大量的挥发油成分 ，故艾烟在艾灸时能部分渗透人人体，在体内产生药物
2温度效应
在临床上，使用的灸材以艾叶为主，亦有根据病情选用其它材料的，燃烧的材料虽不同，但温热作用是相同的 。现代研究认为，艾灸的温度作用主要体现在局部的热刺激和因对皮肤温度感受器的刺激从而产生全身性调节作用这两方面上。
《黄帝内经·素问·异法方宜论》记载：“北方者，天地所闭藏之域也。其地高陵居，风寒冰冽，其民乐野处而乳食，脏寒生满病，其治宜灸焫。故灸焫者，亦从北方来。”说明灸法燃烧艾绒产生的温热作用可治疗因为寒冷引起的疾病 。以上记载提示，人体特定部位通过艾火刺激，其效应产生首先是与局部温热刺激有关，这种刺激是通过分子热运动将能量传递给施灸处及其周边组织，从而达到扩张毛细血管，增加局部血液循环等作用。通过提高温度增强组织细胞生理活性产生温熙作用，可降低血液粘度和溶解尿酸，以上作用可使局部的皮肤组织代谢能力加强，促进浮肿、粘连、渗出物、血肿等病理产物消散吸收 。
研究表明不同的灸法可改变自皮肤至肌肉的温度,且各具有规律和特征。而皮肤温度的改变，可激发皮下温度感受器，从而产生全身性的调节作用 。
艾灸通过燃艾熏灸穴位治病，艾叶燃烧温度可使皮肤细胞烧灼产生炎性反应，激发人体的免疫功能产生全身的免疫效应 。3光辐射效应
据《本草从新》 记载：“艾叶苦辛，生温熟热，纯阳之性，能回垂绝之阳，通十二经，走三阴，理气血，逐寒湿，暖子宫，止诸血，温中开郁，调经安胎……以之灸火，能透诸经，而除百病。”艾灸的治疗效果的“透诸经”现象是前述两种作用所无法达到的，而根据古医书记载灸疗时人类主观感受和现代人类对灸疗的研究都表明，艾灸的作用独特之处在于以红外为主的热辐射刺激 。经络对热的远距离传递以及艾灸激发循经高温线的现象,提示艾灸除了温热效应之外，光的非热效应可能是其发挥疗效的重要因素 。这里的非热效应主要是指红外光的作用。红外光可以穿透皮肤到达表皮深处，且红外波长越短，其对于皮肤的穿透能力越强；此外，红外光能沿经络的走向而传递到施灸组织以外的组织器官，产生远程效应，这对于艾灸疗效的延伸和扩展具有极其重要的意义。艾灸的红外光辐射效应是近些年研究的热点，是艾灸治疗作用的重要组成部分，也是艾灸疗法难以仿制和代替的主要原因。
燃烧艾绒时的辐射光谱不仅具有远红外热辐射特征，而且还具有近红外辐射光辐射特征 。就生物效应而言，近红外辐射较远红外辐射波长短，能量强，通过机体的渗透度是远红外辐射的十倍到数十倍，可渗透到表皮、结缔组织、血管、神经，并为活组织吸收；在被照射的组织内产生一些活性物质，并随血循环到达其它部位，使组织器官的代谢和产热得到增强 。这种作用虽然是局部的，但却能达到药物作用和温热作用无法到达的皮肤深度，是深层次的发挥其治疗特性的保障。
《本草纲目》记载：“相传他处艾灸酒坛不能透，蕲艾一灸则直透彻，为异也。”此处的“直透彻”应指近红外光的透穴能力。艾灸热力透经的媒介为艾叶燃烧产生的近红外光，近红外光可透过腧穴，在肌肉外包膜结构的空隙传导，并且波长愈短，透穴与传导能力愈强 。艾灸产生的红外光辐射可以通过经脉远程传播至其他组织，可提升艾灸的治疗范围，丰富艾灸的治疗效果。维恩位移定律指出绝对黑体的辐射本领最大值相对应的波长 λ 和绝对温度 T 的乘积为一常数，该常数为 2.8977×10 -3 m•K。通过测量艾灸时艾条的燃烧温度，可换算为其红外辐射波长，并以此直接反应艾灸的穿透能力。
4综合效应
经络腧穴是艾灸施术的部位，因此灸法防治疾病的“综合效应”，是由艾灸理化作用和经穴特殊作用的有机结合而产生的 。艾灸的药性作用和热作用既作用于局部皮肤及经络腧穴，又可通过呼吸道或温度感受器产生全身调节效应，是艾灸治疗效果的重要保障，而近些年对于艾灸光辐射的研究表明，艾灸产生的红外光辐射效应尤其是近红外光效应可渗透到表皮下的组织、血管及神经，并沿其传输，为其吸收，产生深层次和远程的光热刺激，大大补充了艾灸疗法的范围，使之立体化，即其治疗效果不仅涵盖了局部药物作用和温度刺激，结合了浅表的抗菌抗自由基机理和皮肤深部的红外刺激，还包含了近程的温煦作用和远程的红外光循经传导作用。这种综合效应从不同深度，不同广度保证着艾灸疗法的疗效。
