De waardevolle bestanddelen van deze geneeskrachtige plant bevinden zich in de schors van jonge twijgen. Afhankelijk van de soort bevat deze tot 11 procent salicylaten (waaronder salicine), tannines en flavonoïden. Wilgenschors is de voorloper van acetylsalicylzuur (ASS, Aspirine®), maar met een breder werkingsspectrum en zonder de bijwerkingen ervan. Dit komt doordat salicine een zogenaamde “prodrug” is, die bij orale inname eerst in de lever wordt omgezet in salicylzuur. Daarom is er geen irriterend effect bij contact met het maagslijmvlies, zoals bij salicylzuur. In tegenstelling tot de synthetische preparaten heeft wilgenbast echter geen bloedverdunnend effect.
De goed verdragen extracten van wilgenbast hebben een koortswerende, ontstekingsremmende, pijnstillende en antioxiderende werking. Daarom worden ze in de geneeskunde vooral gebruikt bij koortsachtige aandoeningen, reumatische klachten en hoofdpijn. In de traditionele geneeskunde worden preparaten van wilgenbast ook gebruikt bij artritis, artrose, rugpijn, verkoudheid en pijnen. In de volksgeneeskunde wordt het ook uitwendig gebruikt voor wonden, zweren, wratten en pijnlijke gewrichten, en in gorgels tegen tandvleesontsteking.