六味地黄丸的主要成分为熟地黄、山茱萸(制)、牡丹皮、山药、茯苓、泽泻。六味地黄丸方中重用熟地黄滋补肾阴，填精益髓生血，为君药。山茱萸补益肝肾，并能涩精;山药补养脾肾阴而补肾固精，共为臣药。泽泻利湿泻热而降肾浊，并能减熟地黄之滋腻;茯苓淡渗脾湿，并助山药健运，与泽泻共降肾浊;丹皮清泻虚热，并制约山茱萸之温性，共为佐药。
六味地黄丸中有“三补”，熟地黄、山药、山茱萸，这是“壮水之主”的药。又有“三泻”，茯苓、泽泻、丹皮，这是“以制阳光”的药。整个处方配伍精当，于滋补肾阴之时，又能制约肾阳，不寒不热，这也是此药广为流传的一个原因。
六味地黄丸有滋阴补肾的功效，从药方的组成来看，它可以达到三阴同补(补肾阴、补肝阴、补脾阴)的效果，比如熟地黄可以补肾阴;山茱萸则是肝肾同补，通过补肝来达到补肾的目的;山药能健脾益肾，通过健脾来补后天。由此可以看出，六味地黄丸更适用于阴虚，阳虚者则应选择更适合的药物。判断是不是阴虚，先看舌头，如舌质红、经常口干舌燥;再看脉搏，是否脉细且跳得快;最后，是否常有潮热、手足心热、盗汗、遗精、失眠、头晕、腰膝酸软的症状。
六味地黄丸还具有显著的增强免疫、抗衰老、抗疲劳、抗低温、耐缺氧、降血脂、降血压、降血糖、改善肾功能、促进新陈代谢及较强的强壮作用。