Сирень содержит горький феногликозид сирингин. В ее цветках найдены фарнезол, кумарины, аскорбиновая кислота, флавоноиды, смолы.

Сирень в традиционной медицине применяется для коррекции нарушенного менструального цикла, наружно - для компрессов при лечении язв, гноящихся ран и для спринцевания при воспалительных процессах женской половой сферы. Кстати, в годы войны, когда не хватало лекарств, к язвам и долго не заживающим ранам прикладывали свежие измельчённые листья сирени - результат был заметен уже через несколько часов. Народные целители издавна использовали сирень для лечения сексуальной дисфункции. Фитопрепараты, изготовленные на основе этого растения, проявляют обезболивающее действие.