В состав золототысячника входят: горькие гликозиды (гентиопикрин, амарогентин, центаурин, квертиамарин, эритаурин) - больше всего их содержится в цветках и стеблях растения, флавоноиды, небольшое количество алкалоидов актинидиновой и пиридиновой групп, эфирное масло, аскорбиновая кислота, слизи, фитостерин, смолы, углеводы, витамины, микроэлементы.
Трава золототысячника применяется как горечь, способствуя улучшению пищеварения, аппетита, усилению желчеотделения. Входит в состав горьких сборов и горькой настойки. Чай золототысячника является тонизирующим средством, стимулируя работу желудочно-кишечного тракта. Он оказывает противовоспалительное, желчегонное, обезболивающее, слабительное, ветрогонное, кровоочистительное, общеукрепляющее, обезболивающее, антисептическое и ранозаживляющее действие.
Препараты золототысячника рекомендуют употреблять при нервном истощении, малярии, дизентерии, изжоге, малокровии, болезнях печени и почек, туберкулезе легких, алкоголизме и как противоглистное.