《傷寒論》是方書之祖，而桂枝湯又為《傷寒論》的第一方。桂枝湯的原方組成為桂枝三兩，芍藥三兩，炙甘草二兩，生薑三兩，大棗十二枚。其煎煮和服用方法，以及服後護理，都有詳盡的論述，特別是服藥後，要喝熱粥，以助藥力，並且要覆蓋棉被約一時許，令全身微似有汗最好，不能大汗淋漓。這些足以說明桂枝湯的發汗效果，以及其性質特徵。也體現了張仲景用藥以及藥效的恰到好處。
張仲景在《傷寒雜病論》中，以桂枝湯加減，可用於各類傷寒及雜病，其方劑多達二十多首。而後世醫家，更是對桂枝湯推崇備至，在桂枝湯及其類方的基礎上，加減化裁，靈活應用，所治的病證，涉及內外婦兒各科，並發揮著非常好的作用，可見桂枝湯用藥組方的精妙。
桂枝湯中，桂姜辛甘化陽，辛溫散寒，解表祛邪。芍草棗酸甘化陰，芍藥養血斂汗，和營，加甘草大棗，酸甘化陰養營陰營血。酸甘相調，營衛相調。調和脾胃，營衛。 柯韻伯對桂枝湯評價說：「 此方為仲景群方之冠，乃滋陰和陽，解肌發汗，調和營衛之第一方，凡中風傷寒雜病，脈弱汗自出而表不解者，鹹得而補之 」 ， 「 外證得之，解肌和營衛，內證得之，化氣調陰陽」。
桂枝湯具有雙向調節作用，可助衛陽而散風寒，養營陰而斂汗液，發汗祛邪而不傷正，斂汗養陰而不留邪，桂枝湯主要以調和脾胃，從而進一步達到調和氣血的作用。桂枝湯的適應證很多，主要以汗出，發熱，惡風為主要適應證，也就是，風邪襲表，相對的表現出衛強而營弱，但不是真正的衛強，而是機體抗邪而表現出的生理亢奮，因衛強而營弱，導致營衛失和，桂枝湯主要的作用就是調和營衛。
另外就是表證未除而兼有裡虛，或裡實之證。裡虛，如《傷寒論》說：「太陽病，外證未解，脈浮弱者，當以汗解，宜桂枝湯」。脈浮，說明機體的抗邪能力仍有，脈弱，則說明正氣已虛，這時候仍用桂枝湯解表，就算是無汗，也不能用麻黃湯來大法其汗，以免更傷正氣。兼有裡實，必須先解表而後攻裡，這是《傷寒論》的治療原則，如《傷寒論》說：「太陽病，外證未解，不可下也，下之為逆。欲解外者，宜桂枝湯」。
霍亂，是因風寒暑熱，飲食生冷，正不勝邪，三焦混淆，清濁相雜，亂於腸胃，從而導致發熱，頭痛，身痛，惡寒，上吐下瀉，經過治療，若吐瀉已止，但身痛不除，此為衛表不和，可用桂枝湯。正如《傷寒論》所說：「吐利止，而身痛不休者，當消息和解其外，宜桂枝湯小和之」。也就是考慮分析後，用少量的桂枝湯，用量不能過度。
上面所說的是桂枝湯用於有外感，若非外感性營衛失和，常自汗出，髒無他病，時發熱自汗出而不愈的患者，其主要原因就是衛氣與營氣不和諧，汗出說明病情主要矛盾在衛。 沒有發熱、脈浮、惡風寒、頭項強痛等表證，如植物神經功能失調、更年期症候群。可用桂枝湯先其時發汗調和營衛氣血，多汗症可止。
桂枝湯雖然用處很多，是群方之冠，但在臨床應用中也有禁忌症。首先是單純的太陽傷寒表實證，是禁用桂枝湯的，因為芍藥酸收，是斂汗的，容易使表寒閉鬱更加嚴重，也可能導致陽氣內鬱而進一步化熱。很有可能就會導致「不汗出而煩躁」的大青龍湯證。其次，溼熱，溼毒內盛的患者，也是禁用的，甘性藥物可助溼，如甘草，大棗，可增加人體內的溼氣。辛溫之藥可以助熱，如桂枝，生薑，應用這些藥物，就如同火上澆油。故張仲景提醒後人說：「桂枝本為解肌，若其人脈浮緊，發熱汗不出者，不可與之也，常需識此，勿令誤也」。
張仲景在《傷寒論》中分別以長期喝酒的人，和毒熱內盛的人所表現出的發熱，汗出，頭痛，全身酸懶，其症狀類似於太陽中風證，這時候，就須我們辨別清楚，若誤用桂枝湯，會導致不良的後果。故《傷寒例》說：「桂枝下咽，陽盛則斃，承氣入胃，陰盛以亡」。當然，沒有那麼嚴重，但總會導致不良的後果。所以說，見到舌紅，口渴，咽喉紅腫疼痛的表證或者是兼有這一類表現的，也就是有或兼有裡熱，裡溼熱的患者，都應該禁用桂枝湯。若必須用桂枝湯，則必須加減化裁，臨床可用他藥兼制。