La gentiane jaune contient des principes amers, des flavonoïdes, des iridoïdes, des xanthones, des phytostérols, des pectines et des alcaloïdes pyrindiques.
Grâce à sa composition, la gentiane est un tonique amer aux vertus apéritives, digestives et cholérétiques. Elle agit sur le manque d'appétit, la digestion difficile, le reflux gastrique, les flatulences et la constipation.
Elle est réputée pour ses propriétés toniques  et fortifiantes. Elle peut être employée en cas de fatigue et de convalescence avec faiblesse persistante.
Elle possède également des propriétés leucocytogènes (qui accroît le nombre de globules blancs) et une activité sur l'assimilation de la vitamine B12, elle est conseillée en cas de carence en vitamine B12 et d'anémie. 
Par ses xanthones qui ont une activité de type IMAO - (inhibiteur de la monoamine-oxydase), la gentiane à des propriétés anxiolytiques. Elle peut être conseillée en cas de dépression légère ou d'anxiété.