硝酸甘油片主要用于缓解心绞痛发作，一般在心绞痛发作时舌下含服，能在几分钟内发挥作用。
缓解心绞痛发作
心肌缺血缺氧时的作用：当发生心绞痛时，由于冠状动脉供血不足，心肌处于缺血缺氧状态。硝酸甘油片可以松弛血管平滑肌，特别是对冠状动脉和静脉血管的扩张作用较为明显。它能扩张冠状动脉，增加冠脉血流量，从而改善心肌的供血供氧情况，迅速缓解心绞痛症状。一般含服后1 - 3分钟即可起效。
降低血压
对血管的扩张作用：硝酸甘油片能扩张外周血管，包括动脉和静脉。扩张静脉可使血液贮积于外周，减少回心血量，降低心脏的前负荷；扩张动脉可降低外周阻力，降低心脏的后负荷。通过这种方式，可使血压有所下降，对于高血压急症等情况有一定的辅助治疗作用，但它不是常规的降压首选药物，多用于高血压伴有心绞痛等情况的联合治疗。
治疗充血性心力衰竭
减轻心脏前后负荷：对于充血性心力衰竭患者，硝酸甘油片可以减轻心脏的前后负荷。通过扩张静脉，减少回心血量，降低左心室舒张末压和肺毛细血管楔压；扩张动脉，降低外周阻力，降低左心室射血阻力，从而减轻心脏的负担，改善心脏的泵血功能，有助于缓解心力衰竭患者的呼吸困难、水肿等症状。不过，使用时需要密切监测患者的血压等指标，因为过度降压可能会带来不良影响。
缓解某些特殊情况的疼痛
其他血管痉挛性疼痛：除了心绞痛外，硝酸甘油片对其他由于血管痉挛引起的疼痛也有一定缓解作用。比如在某些因冠状动脉痉挛导致的不典型胸痛等情况，含服硝酸甘油片可能会使疼痛得到缓解。但需要注意的是，必须先明确疼痛的原因，排除其他严重疾病后再考虑使用硝酸甘油片来缓解症状。同时，在使用硝酸甘油片过程中，要注意其可能出现的不良反应，如头痛、头晕、低血压等，一旦出现严重不适要及时就医。