Theo y học cổ truyền, hạt vừng đen có tên thuốc là hắc chi ma. Tuệ Tĩnh (Nam dược thần hiệu) đã dùng hạt vừng đen sao cháy tán bột, mỗi lần uống 12g với ít rượu pha mật hoặc nước gừng để chữa đau lưng. Phụ nữ có thai sắp sinh con thường ăn chè vừng đen để dễ đẻ; sau khi đẻ bị thiếu sữa, đem sao hạt vừng đen với muối giã ăn với cơm hàng ngày. Để chữa nhọt lở lâu ngày không liền miệng, lấy hạt vừng đen 20 - 30g sao cháy, giã đắp hàng ngày.

Phối hợp với nhiều vị thuốc khác, hạt vừng đen được dùng trong những trường hợp sau: Thuốc bổ mạnh gân xương: hạt vừng đen 300g đồ chín, phơi khô, sao vàng; lá dâu non 500g rửa sạch, phơi trong râm hoặc nắng nhẹ cho khô, vò nát bỏ cuống và gân lá, sấy khô. Tán 2 thứ riêng biệt, rây thành bột mịn, trộn đều, thêm dầu mật ong đánh nhuyễn thành khối bột không dính tay, làm viên khoảng 1g. Thuốc có màu đen, hơi mềm, vị ngọt, mùi thơm. Ngày uống 2 lần, sau bữa ăn. Người lớn, mỗi lần 10 - 20g; trẻ em 5 - 10g.

Thuốc an thần, gây ngủ: hạt vừng đen 40g rang chín; hạt đỗ đen 40g sao; hạt muồng 20g sao; lá vông 40g; lá dâu non 40g, lạc tiên 20g, vỏ núc nác 12g sao với rượu. Tất cả làm khô, giã nhỏ, rây bột mịn, thêm đường đủ ngọt luyện với hồ làm viên bằng hạt ngô. Người lớn ngày uống 2 lần, mỗi lần 20g.

Chè vừng đen nấu với hạt sen là món ăn vị thuốc an thần thông dụng của nhân dân ta cũng như nhân dân một số nước Đông Nam Á và Trung Quốc.

Chữa táo bón: hạt vừng đen 300g rang chín, giã nhỏ, rây bột; lá cối xay 300g thái nhỏ, nấu với 2 - 3 lần nước rồi cô thành cao đặc. Trộn bột với cao, làm thành bánh 5g. Ngày dùng 2 bánh, hãm với nước sôi, uống sau mỗi bữa ăn. Hoặc hạt vừng đen 20g; sinh địa, huyền sâm, mạch môn, sa sâm mỗi vị 16g; thạch hộc 12g. Tất cả phơi khô, sao vàng, tán bột, luyện với mật ong vừa đủ để làm viên, ngày uống 10 - 20g.

Chữa táo bón do trương lực cơ giảm: vừng đen 12g, đảng sâm 16g; bạch truật, sài hồ, hoài sơn, kỷ tử mỗi vị 12g. Sắc uống ngày 1 thang. Hoặc vừng đen 8g; hoàng kỳ, bạch truật, đảng sâm, sài hồ, thăng ma mỗi vị 12g; đương quy, nhục thung dung, bá tử nhân mỗi vị 8g; trần bì, cam thảo mỗi vị 6g. Sắc uống.

Chữa tăng huyết áp, xơ cứng mạch máu: hạt vừng đen, rễ hà thủ ô đỏ, rễ ngưu tất mỗi vị 100g. Tất cả phơi khô, tán nhỏ rây bột mịn, trộn với mật làm thành viên bằng hạt ngô. Ngày uống 3 lần, mỗi lần 12g.

Hạt vừng đen ép sống, lấy dầu uống mỗi lần 1 thìa canh với ít rượu để chữa tụ máu, đau nhức, sưng tấy do ngã. Dầu vừng đen còn có tác dụng hạ thấp cholesterol trong máu vì chứa nhiều acid béo không bão hòa.

Ở Trung Quốc, người ta vẫn ưa chuộng một loại trà của cung đình xưa để bồi bổ khí huyết, làm cho da thịt săn đẹp, mịn màng, tăng cường tuổi thọ. Trà gồm hạt vừng đen 375g, gạo tẻ 750g, đậu đỏ, đậu tương, đậu xanh, mỗi thứ 700g, chè búp 500g, tiểu hồi 150g, hoa tiêu 75g, gừng khô 30g, muối tinh 30g. Tất cả sao vàng, tán nhỏ. Ngày dùng 6 - 10g hãm với nước sôi để uống.