张锡纯称黄芪“补气之功最优”。他说“黄芪为气分之主药，能补气更能升气。”其功效以补气升陷为主，用之得当，还可回阳、理郁、醒脾、滋阴等。
张锡纯所创立的升陷汤（生黄芪六钱、知母三钱、柴胡一钱五分、桔梗一钱五分、升麻一钱），就是针对胸中大气下陷而设，至今仍然是补气升陷之良方。
由此所派生的回阳升陷汤、理郁升陷汤、醒脾升陷汤等，均以黄芪为主药。至于升陷，则配以柴胡、升麻、桔梗；而于回阳，则配以干姜、桂枝；于理郁，则配以乳香、没药；于醒脾，则配以白术、甘草等。若配以知母，黄芪温升补气，知母寒润滋阴，二药并用，“大具阳升阴应，云行雨施之妙。”（《医学衷中参西录》）。
张锡纯将黄芪视为醒脑复瘫之要药。治疗内外中风者，他拟有逐风汤、加味黄芪五物汤、加味玉屏风散等；治疗肢体痿废，拟有补偏汤、振颓汤；治疗脑中风后遗症，拟有干颓汤、补脑振痿汤、起痿汤；治疗风袭肌肉经络而致麻木不仁者，则有逐风通痹汤；以上诸方均以黄芪为主药；而对脑贫血，则将当归补血汤加味，重用黄芪一两治之。
张锡纯还将黄芪用于肝气虚者，对此他从“天人合一”之理道：“肝属木而应春令，其气温而性喜条达，黄芪之性温而上升，以之补肝原有同气相求之妙用。愚自临证以来，凡遇肝气虚弱不能条达，用一切补肝之药皆不效，重用黄芪为主，而少佐以理气之品，服之覆杯即见效验。”
张锡纯对于妇科诸疾，亦善用黄芪治之。如治疗寒热往来的玉浊汤，经闭不行的理冲汤，经水过多的安冲汤，血崩的固冲汤，产后发搐的和血息风汤，以及治疗阴挺的升肝舒郁汤，乳少的滋乳汤等，均以黄芪为主药，少则三钱，多则一两半。治疗产后疾患，将黄芪加到生化汤治之；治疗女子癥瘕，取黄芪与三棱、莪术、鸡内金治之；治疗女子胎位不正，则用升麻黄芪汤治之。
在张锡纯拟定的以黄芪为主药的方子中，还有治疗瘰疬的消瘰丸，治疗瘰疬疮疡破后的内托生肌散，黄芪用量均达四两。他认为黄芪要生用，使其“补气分以生肌肉”，达到“补中有宣通之力”的功效。