牛膝一名始载于《神农本草经》：“牛膝，一名百倍。味苦，平，无*。治疗寒湿痿痹，四肢拘挛，膝痛不能不可屈伸。逐血气，伤热，火烂，堕胎。久服轻身，耐老。”但是因无形态的描述，无从考证是哪一种牛膝。
牛膝为中医常用中药，具有补肝益肾，强筋壮骨，逐瘀通经，引血下行等功能，常用于腰膝酸痛，筋骨无力，经闭，肝阳眩晕等病。
在我国，苋科植物作为牛膝入药的植物有六种：怀牛膝，主要产于河南，为久负盛名的四大怀药之一，川牛膝，又称为甜牛膝，主要产于四川，为著名的川道地药材之一，麻牛膝又名头花怀苋，粗毛牛膝，山牛膝，《中国药典》中只收藏了川牛膝和怀牛膝。怀牛膝即《药典》中收载的牛膝正品。其他均为地方习用品种。
牛膝，因其茎节似牛膝而得名，有因为原产于河南怀庆府，质量最好，道地而名“怀牛膝”。品质优良，久享盛名，名扬中外。牛膝药用历史悠久。《神农本草经》列为上品，历代医药学家论述颇多，沿用至今，未发生过任何的变异，现代《中药学》教材和《中国药典》规范为：生用散瘀血，消痈肿，用于治疗跌打损伤，淋病，尿血，经闭，癓葭，难产，胎衣不下，产后淤血腹痛，喉痹，痈肿，灸用，补肝益肾，强筋骨。用于治疗腰膝骨痛，四肢拘挛，痿痹症等。
关于川牛膝名称及其药用历史：
近代名医张山雷，论著颇多，在其《本草正义》年中云：川牛膝之名，不见于古书，惟张璐（清代著名的中医学家）《本草逢原》年谓怀产者长而无旁须，水道涩渗者宜之。川产者细而微黑，精气不固者宜用，又谓川产气味形态与续断，用之无精滑之虞。但是当今市面中的之谓川牛膝，其形甚大，而性质空松，又与石顽之说不一样然用之于肩背手臂，疏通经脉，流利骨节，效果是很好的。当今市面上的川牛膝，其形甚大而性质空松等特征，才是现代商品中的川牛膝的真品。即《中国药典》年版收载的川牛膝。
川牛膝入药，应该是清代以后开始，延续至今，古代的医药文献所载的牛膝是怀牛膝。川牛膝和怀牛膝为同科不同属种，两种药物，其效果是有别的，两种药物的临床功效有相互混淆，而且有误传误载的现象。根据近代的临床验证，中医药界普遍认为：川牛膝的功能主治和怀牛膝不同，是有显著的差别的：川牛膝，活血通经，通利关节，引血下血，行水通淋；而怀牛膝，补肝益肾，强劲壮骨的功效较强。凡肝肾不足，腰膝痿弱之症宜用。
基原：系苋科牛膝属，植物牛膝的根，别名：怀牛膝，对节草，土牛膝，牛七，山苋，通天柱，百部，百倍等。性味归经：补益肝肾，强劲壮骨，活血通经。
现代应用：
1.活血化瘀，通经止痛。牛膝入血分，性善于下行，走而能补，能活血祛瘀，通经，对妇人淤滞痛经，经闭，月经不调及产后腹痛，难产，胎衣不下等症状最宜使用。跌打损伤，瘀滞作痛。本品能敛血破瘀，故跌打损伤也常用。
2.补肝益肾，强筋壮骨，治疗腰膝酸痛，下肢痿软。牛膝既能补肝益肾，强筋壮骨，通利关节，故善治疗下部腰膝酸痛，如《备急千金要方》之“独活寄生汤”。治疗湿热下注，两足麻木，常配伍*柏，薏仁，苍术等同用，如《全国中药成药处方集》之“四妙丸”。
3.引血下行，治疗上部火热症，牛膝味苦泄降，能引火热下行，以降上炎之火，对因热迫血溢所致之牙龈肿痛，口舌生疮等，可配伍生地*，知母，石膏，白茅根等。如《景岳全书》之玉女煎。若肝阳上亢，阴风内动所致之眩晕头痛，目赤等症，可配伍代生牡蛎，炙龟甲等，如《医学衷中参西录》之“镇肝息风汤”引热下行，治疗淋症，小便不利。若遇热淋，血淋，石淋可配伍滑石，石苇等，如《济生方》之加味肾气丸。
4.本品苦泄清热，消痈散肿，可治疗痈疮疖，咽痛。
相关药方：
1、小儿行迟:三岁不能行者，用此便走。五加皮五钱，牛膝、木瓜二钱半，为末。每服五分，米饮入酒二、三点调服。(《全幼心鉴》
2、胞衣不下:冬葵子一合，牛膝一两，水二升，煎一升服。(《千金方》)