1.神经系统
程嘉艺等采用Y迷宫法、回避反射法分别观察了金匮肾气丸对于氢化考的松造成的阳虚小鼠及18月龄以上自然衰老大鼠学习记忆能力的影响，发现金匮肾气丸能明显增强阳虚小鼠与老龄大鼠的学习记忆功能。同时测定了实验小鼠脑组织内线粒体脂质过氧化物的水平，结果显示，金匮肾气丸可显著对抗氢化考的松造成的小鼠脑组织线粒体脂质过氧化物水平提高。王东方等通过检测豚鼠的脑干听觉诱发电位（ABR），观察动物的外观行为、体温变化、耗氧量以及应激能力的改变等，探讨了金匮肾气丸对于庆大霉素耳蜗毒性损害的拮抗作用。结果显示，金匮肾气丸在明显降低耳毒豚鼠脑干听觉诱发电位的同时，对于动物整体功能状态的修复亦具有良好的作用。
2.免疫系统
2.1刘叙仪等观察了金匮肾气丸水煎液对雌性Swiss小鼠免疫功能的影响，发现本方可明显增强小鼠腹腔巨噬细胞的吞噬功能。实验结果显示，治疗组小鼠的腹腔巨噬细胞吞噬率、吞噬指数均明显高于正常水对照组，组间疗效差异显著（P<0．01）。
2.2观察金匮肾气丸对免疫抑制小鼠的免疫调节作用。方法：用环磷酰胺制造小鼠免疫抑制模型，以巨噬细胞吞噬鸡红细胞功能（半体内法）、免疫器官重量、血清溶血素含量（分光光度计）、淋巴细胞转化率、红细胞计数等为指标。结果：对免疫抑制小鼠，金匮肾气丸能提高腹腔巨噬细胞的吞噬功能；能提高胸腺重量；能提高溶血素含量；能促进淋巴转化功能；能提高红细胞数。结论：金匮肾气丸具有增强免疫抑制小鼠免疫功能的作用。
3.内分泌系统
周超凡等指出，肾阳虚的人或动物都可能表现出下丘脑-垂体-肾上腺皮质系统的功能紊乱，而服用金匮肾气丸治疗后，上述病变常能得到不同程度的改善甚或完全恢复正常。说明温补肾阳类药物在具有可的松样正作用的同时，避免了激素类药物的副反应，且能拮抗外源性激素的反馈性抑制，防止肾上腺皮质的萎缩。
4.生殖系统
4.1陈庆平等以8%金匮肾气丸水溶液1ml/20g灌胃给药，每日1次，连续8周，观察了本方对生育末期小鼠体内性激素水平的影响，发现该方可显著提高小鼠体内睾丸激素、促卵泡激素水平。程嘉艺等观察了金匮肾气丸对于老龄大鼠体内性激素水平的影响。结果表明，金匮肾气丸能明显提高老年雄性大鼠血清睾丸酮及老年雌性大鼠血清雌二醇的含量，并可显著增加老年雄性大鼠双侧睾丸重量。狄俊英等研究发现金匮肾气丸可明显提高大鼠受损睾丸组织中的cAMP水平，说明通过第二信使cAMP的含量调节而起到调整体内激素水平和恢复内分泌功能正常的作用，可能是金匮肾气丸的作用机制之一。
4.2以“劳倦过度、房室不节”肾阳虚小鼠为模型，观察金匮肾气丸对肾阳虚小鼠精子质量的影响。结果肾阳虚模型组小鼠与正常对照组相比，精子活率和精子密度明显下降（P〈0.05）；而金匮肾气丸给药组小鼠与模型组相比，精子活率和精子密度明显升高（P〈0.05）。表明金匮肾气丸可以改善肾阳虚小鼠的精子质量。
4.3评价金匮肾气丸对BPH大鼠的疗效，并探讨其作用机理。方法：实验研究采用SD大鼠去势后皮下注射丙酸睾丸酮法复制BPH模型，用形态计量学方法研究各组前列腺组织的形态改变；用免疫组化法结合图像分析系统研究实验各组前列腺组织的诱导型一氧化氮合酶（iNOS）、内皮素-1（ET-1）的表达。结果：金匮肾气丸低剂量组可以缩小增生前列腺腺体的体积，并增加iNOS的表达，不能影响ET-1的表达，金匮肾气丸高、中剂量组不能缩小增生前列腺腺体的体积，也不能影响iNOS及ET-1的表达。结论：金匮肾气丸用于治疗BPH，能缩小前列腺体积，作用机理是通过增加前列腺组织iNOS含量，诱导细胞凋亡实现的。
5.循环系统
张建新等通过动物实验观察了金匮肾气口服液对于心血管系统的药理作用。实验结果表明，金匮肾气口服液能明显延长小鼠常压耐缺氧存活时间，可显著改善垂体后叶素所致大鼠急性心肌缺血，能明显降低氯仿所致小鼠心室颤动的发生率，可显著延长乌头碱诱发大鼠心律失常出现的时间，能明显抑制大鼠血小板的聚集功能，为临床应用该方防治心血管疾病提供了实验依据。
6.物质代谢
6.1糖类代谢岛津孝探讨了金匮肾气丸提取物对于大鼠耐糖能力的影响：在无麻醉的条件下给大鼠作葡萄糖口服负荷及静脉负荷试验，同时分析血中葡萄糖及胰岛素的动态变化情况，借以观察金匮肾气丸对于大鼠耐糖能力的影响。实验结果显示，金匮肾气丸通过作用于交感神经系统可能产生降血糖效果。
6.2脂类代谢余美娟等观察了金匮肾气丸对于鹌鹑食饵性高脂血症的影响。实验结果显示，金匮肾气丸组的血清总胆固醇（TCH）和甘油三脂（TG）含量均明显地低于高脂组，而血清高密度脂蛋白-胆固醇（HDL-ch）及α-脂蛋白含量同高脂组相比则显著增加，表明金匮肾气丸可提高高脂膳食动物血清HDL-ch及α-脂蛋白含量，对于动物高胆固醇血症、高甘油三脂血症的形成具有一定的抑制作用。 6.3氨基酸代谢动物实验证明，白内障眼病者其晶状体中GSH（还原型谷胱甘肽）和GSSG（氧化型谷胱甘肽）含量显著减少。小曾户洋报道，以24月龄Wistar大鼠为实验动物，按每日1g/kg剂量给予口服金匮肾气丸提取物，连续12个月，研究给药后大鼠36月龄时机体内谷胱甘肽的代谢情况。发现金匮肾气丸组大鼠晶状体及精巢中GSH、GSSG含量显著上升，血浆中GSH含量亦明显升高，为该方预防白内障眼病的发生提供了实验依据。
7.抗疲劳作用
蒋珠芬等取昆明种小鼠30只，雌雄兼用，随机分组，分别观察了金匮肾气丸及金匮肾气口服液的抗疲劳作用。灌胃给药30分钟后，做游泳试验（抗疲劳试验），结果表明金匮肾气丸及金匮肾气口服液均可使小鼠存活率提高50%以上。
8.抗衰老作用
刘宏阳等观察了金匮肾气丸水煎液对于不同年龄小白鼠的抗衰老作用。实验结果表明，该方能减轻自由基对肝组织的损伤，从而使肝脏脂质过氧化物（LPO）含量下降；同时，该方还具有一定的抑制脑单胺氧化酶（MAO）活性的作用，从而说明金匮肾气丸可能是一种良好的抗衰剂。
9.抗突变作用
王明艳等以ICR纯种小鼠的骨髓细胞为实验材料，以公认的诱变剂环磷酰胺（CPP）诱导所致姐妹染色单体互换（SCE）作为检测指标，观察了金匮肾气丸对于ICR小鼠骨髓细胞SCE的影响。发现金匮肾气丸对于SCE具有明显的抑制作用，从而提示该方在预防肿瘤方面具有潜在的价值。
10.抗辐射损伤
郑小伟等观察了金匮肾气丸对于SD大鼠慢性电离辐射损伤的防护作用，结果显示金匮肾气丸能明显降低辐射诱发的大鼠骨髓细胞染色体畸变率，能很好地纠正辐射所引起的大鼠白细胞总数下降，表明该丸具有良好的减轻辐射损伤的作用。
11.研究旨在应用基因芯片探讨金匮肾气丸对“劳倦过度、房室不节”肾阳虚小鼠模型脑基因改变，以期从基因水平上研究其药物作用机理。方法：对照组、造模组和治疗组（给予金匮肾气丸）雄性小鼠各为10只、15只和10只。3组均予正常喂养，对照组和造模组每天灌胃蒸馏水0．5ml/只，治疗组每天灌胃金匮肾气丸混悬液0．5mL/X，造模组和治疗组采用雄雌鼠比例1：6同笼喂养和雄鼠每日游泳30～40min达4周，以诱导产生“劳倦过度、房室不节”
肾阳虚证。用36Kmousegenomearray鼠脑芯片检测正常对照组和肾阳虚模型组鼠脑基因，并以二者荧光信相对强度比值>12和≤0．5筛选差异显著基因，并进一步查阅北京博奥生物分子注释系统，进行基因功能归类。结果：造模组诱导成功“劳倦过度、房室不节”肾阳虚鼠模型，同时通过基因芯片检测，分别绘制了造模组/对照组与治疗组/造模组基因表达谱的散点图。造模对照组共筛选出186个差异表达基因，其中上调基因150个，下调基因36个。治疗生臣/造模组筛选出299个差异表达基因，其中上调基因114个，下调基因185个。造模生臣/对照组上调基因而治疗造模组基因下调的有58个基因，其主要是与炎症/免疫、神经传递/信号转导、转录/翻译、代谢以及影响多巴胺生成限速酶有关的基因。造模复臣/对照组下调基因而治疗生臣/造模组基因上调的基因9个，其主要与生长激素、黑色素、细胞周期/细胞结构、神经传递/信号转导和代谢相关的基因。结论：金匮肾气丸可使肾阳虚小鼠模型显著下调的生长激素、黑色素显著上调并促进细胞增殖，从而在基因水平上探讨了金匮肾气丸的药物作用机理。
