在体内、体外，肝素均有强大的抗凝作用，可使多种凝血因子灭活。静脉注射后10分钟内血液凝固时间及部分凝血酶时间均明显延长。肝素的抗凝作用主要依赖于抗凝血酶Ⅲ(antithrombin Ⅲ,ATⅢ)。肝素可加速AT Ⅲ-凝血酶复合物的形成达千倍以上，使酶失活。