С лекарственной целью используют корни и листья лопуха. Листья собирают в июне — сентябре, корни — осенью (сентябрь — октябрь) пёрвого года жизни растения или весной (конец апреля — начало мая) — второго. В первый год к концу вегетационного периода откладываются запасные питательные вещества в корне, который в это время сочен и мясист. На второй год растение расходует накопленный запас, корень становится дряблым, деревянистым и для лекарственных целей не годится. Вот почему на второй год его надо выкапывать весной до того, как растение тронется в рост. Выкопанные корни тщательно очищают от земли, хорошо промывают холодной водой и освобождают от наружной части коры. Затем их режут на куски длиной 10—15 см, а более толстые, кроме того, расщепляют вдоль. Сушат на открытом воздухе, в хорошо проветриваемом помещении или в охлажденной русской печи, расстилая тонким слоем (3—5 см) на бумаге или ткани. Корни содержат до 45% инулина (полисахарид), эфирное масло (до 0,2%), дубильные, горькие и жироподобные вещества (0,4—0,8%), смолы, протеин (около 12%) и большое количество витамина С. В фармацевтической практике подземная часть растения известна под названием «репейный корень» (Radix Bardanae). В семенах лопуха имеется значительное количество жиров (до 20%). Химический состав листьев растения изучен мало. По ОСТу 79071/379 сырьем считают мясистые неодревесневшие куски корней длиной 10—25 см, очищенные от коры, снаружи серовато-бурые, внутри бледно-серые, со слабым своеобразным запахом, сладковатым, с ощущением слизистости вкусом, влажностью не выше 13%. В сырье допускается наличие (не более): корней с остатками стеблей — 1%, побуревших корней — 5%, кусков корней длиной менее 2 см — 5%, примесей других растений — 0,5%, минеральных примесей — 1%.
Лечебные свойства лопуха известны с глубокой древности. Его в своей работе «Начало медицины» («De materia medica») упоминает Диоскорид. Установлено, что лопухом успешно пользовался личный врач знаменитого русского князя Александра Невского. Корни растения широко применяются в народной медицине многих стран при разных болезнях:подагре, диабете, геморрое, камнях в печени и почках, угрях, фурункулах, лишаях, рахите, диатезе, хронических запорах,ленточных глистах, язве желудка, гастритах, водянке, простуде, трофических язвах. Чаще из корней готовят отвар и настой. Горячий отвар (20 г сухих корней на стакан воды) пьют по 1/3 стакана 3 раза в день. Для получения настоя столовую ложку сухих измельченных корней заливают двумя стаканами крутого кипятка и выдерживают 2 ч, пьют его также горячим — по 0,5 стакана 2—4 раза в день. При экземе, мокнущих лишаях, язвах и гнойных ранах хорошие результаты дает отвар из 1 части листьев лопуха и 10 частей воды. Листья и корни лопуха, отваренные в воде и растертые со сливочным маслом, рекомендуются для лечения ожогов всех степеней. Из 40 г свежего измельченного корня лопуха, настоенного в 100 г подсолнечного, оливкового, а лучше всего миндального масла в течение 10 сут и сваренного на медленном огне (15 мин), получается прекрасное масло, которое называют репейным. Оно ускоряет рост волос и способствует заживлению трофических язв. В Калужской области траву парят и отваром моют голову при сильном выпадении волос, особенно после болезни. В деревнях и селах Владимирской области настой корня лопуха на вине употребляют от закрытого геморроя. Настой корней лопуха на водке пьют по столовой ложке от ревматизма, а смесью тертых корней с салом смазывают голову при сыпи и экземах. Компрессы из свежих листьев делают при ревматизме, отекахсуставов и других болезнях. Их прикладывают к голове при головной боли. Наряду с лопухом большим в народной медицине применяется лопух паутинистый (Arctium tomentosum Mill.).