依赖抗凝血酶Ⅲ发挥作用
肝素与抗凝血酶Ⅲ结合，使其构象改变，活性部位充分暴露，从而极大增强抗凝血酶Ⅲ对凝血因子Ⅱa（凝血酶）、Ⅸa、Ⅹa、Ⅺa、Ⅻa等的灭活作用，阻断凝血过程。
影响血小板功能
肝素可抑制血小板的黏附、聚集等功能，但这一作用相对其增强抗凝血酶Ⅲ活性的主要机制而言，所占比重较小。
对凝血过程的整体调控
通过上述对凝血因子的灭活及对血小板功能的影响，肝素从多个环节调控凝血过程，广泛应用于预防和治疗血栓性疾病等临床场景。对于有血栓风险的人群，如长期卧床的老年人，肝素能有效降低其发生静脉血栓的几率；而对于患有某些心血管疾病的患者，肝素也可在治疗中发挥关键的抗凝血作用来保障血管通畅。