【古代炮制方法】晋代有酒渍服(《肘后》)的炮制方法。南北朝刘宋时代有黄精自然汁浸制(《雷公》)的方法。唐代有用生牛膝汁、人汤酒用(《千金》)、酒浸焙(《理伤》)等方法。宋代增加了烧为灰、微炙、生地黄汁制(《圣惠方》)浆水浸、酒煮、酒浸熬膏(《博济》)、慢火炒制(《宝产》)、酒拌炒(《妇人》)、酒洗、盐水炒(《扁鹊》)等方法。元代又增加了茶水炒(《世医》)、焙制(《瑞竹》)的方法。明、清时代又增加了酒拌(《理例》)、酒拌蒸(《景岳》)、酒浸拌蒸(《本草汇》)、盐酒炒(《遵生》)、炒炭、酒炒炭(《治裁》)等的炮制方法。
【现代炮制方法】
1、牛膝：取原药材，除去杂质，洗净，润透，除去芦头，切段，晒干或低温干燥。筛去碎屑。
2、酒牛膝：取牛膝段，加入定量黄酒拌匀，稍闷润，待酒被吸尽后，置炒制容器内，用文火加热，炒干，取出，晾凉。牛膝段每100千克用黄酒10千克。
3、盐牛膝：取牛膝段，加入定量食盐水拌匀，稍闷润，待盐水被吸尽后，置炒制容器内，用文火加热，炒干，取出，晾凉。牛膝段每100千克用食盐2千克。
【饮片性状】牛膝为类圆形小段，外表灰黄色或淡棕色，有略扭曲而细微的纵皱纹、横长皮孔及稀疏的细根痕。质硬而脆，易折断，受潮则变柔软。切面平坦，黄棕色，微呈角质样而油润，中心维管束木部较大，黄白色，外周散有多数筋脉点(维管束)，排列成2～4轮。气微，味微甜而稍带苦涩。酒牛膝表面淡黄色，偶见焦斑，微有酒香气。盐牛膝表面淡黄色，多有焦斑，略带咸味。
【质量标准】牛膝水分不得过15.0%，总灰分不得过9.0%，用水饱和正丁醇作溶剂，浸出物不得少于6.5%。含β-蜕皮甾酮不得少于0.030%。牛膝饮片浸出物不得少于5.0%；酒牛膝浸出物不得少于4.0%。
【炮制目的】牛膝味苦、酸，性平。归肝、肾经。具有活血祛瘀，补肝肾，强筋骨，利尿通淋，引血下行的功能。用于瘀血阻滞的月经不调、痛经、闭经、腰膝酸痛、筋骨无力，肝阳眩晕、尿虹、小便不利等。
牛膝生品长于活血祛瘀，引血下行。用于瘀血阻滞的月经不调，痛经、闭经、瘾瘕、产后瘀阻腹痛、阴虚阳亢、头目眩晕等证。酒炙后，增强活血祛瘀，通经止痛的作用。用于风湿痹痛，肢体活动不利等。盐炙后，能引药人肾，增强补肝肾，强筋骨，利尿通淋的作用。用于肾虚腰痛，月水不利，脐腹作痛，湿热下注，尤以下半身腰膝关节疼痛为长。
【应用选择】
1、生用
(1)经闭不通：常与当归尾、桃仁、干漆(炒烟尽)等同用，具有活血祛瘀的作用，用于经闭不通，及血块疼痛，如大通经丸(《验方汇辑》)；若与桂心、当归、牡丹皮等同用，用于产后气滞，月水不通，腹胁疼痛，如牛膝散(《圣惠方》)；若与大黄、廑虫、蛴螬等同甩，用于产后月水往来，乍多乍少，仍复不通，时时疼痛，小腹里急，下引腰身重，如牛膝丸(《千金方》)。
(2)胞衣不下：常与瞿麦、滑石、通草等同用，具有消癥下胎的作用，用于胞衣不下，如牛膝汤(《千金方》)；若与川芎、朴硝、蒲黄等同用，用于妊娠五六月堕胎，胞衣不下，如牛膝散(《圣惠方》)。
(3)遍身疼痛：常与当归、官桂、独活等同用，具有活血通经脉的作用，用于产后遍身疼痛，如趁痛散(《产宝》)；若与山茱萸、桂心同用，用于风湿痹，腰痛少力(《圣惠方》)；若与木瓜、五加皮、骨碎补等同用，用于鹤膝风(《本草汇言》)。
(4)牙龈肿痛：常与知母、生地黄、石膏等同用，具有活血消肿，引热下行的作用，用于胃火炽盛，火邪上炎，齿龈肿痛，口内灼热或口舌生疮，如玉女煎(《景岳》)。
(5)小便不通：常与当归、黄芩同用，具有活血，利尿通淋的作用，用于小便不通，茎中痛，及妇人血结腹坚痛，如牛膝汤(《准绳》)。
2、制用
(1)酒制
①月经瘀闭：常与干漆(炒，烟出青白为度)同用，具有活血祛瘀，消癥止痛的作用，用于妇人月经瘀闭，脐腹作痛，及产后瘕瘕，如万病丸(《妇人》)；若与当归、赤芍药、桃仁等同用，用于妇人月经不利，脐腹疼痛，或小腹疼痛牵引腰部，气攻胸膈，如牛膝散(《济阴》)。
②风湿痹痛：常与肉苁蓉(酒浸)、川芎、羌活等同用，具有活血通络，祛风胜湿的作用，用于诸风湿痹，四肢拘挛，脚膝疼痛，及脚气，如牛膝丸(《杨氏家藏方》)；若与海风藤、独活、当归等同用，用于风湿侵袭肌肉、经络，以及气血不调，肢体疼痛，活动不利，如牛膝酒(《本草纲目》)；若与乳香、没药、地龙(酒炒)等同用，用于痛风，瘀滞络阻，筋脉、关节疼痛，如趁痛散(《丹溪》)。
③筋骨痿弱：常与苁蓉(酒浸)、天麻、熟地黄等同用，具有补肝肾，强筋骨的作用，用于肝肾不足，筋骨痿弱，不自胜持，起居须人，足不任地，如加味四斤丸(《三因》)；若与威灵仙、草乌(炮)、骨碎补(炒)等同用，用于肝肾风虚，上攻下注，筋脉拘挛，骨节疼痛，手臂少力，腰背强痛，脚膝缓弱，屈伸不利，步履艰难，如骨碎补丸(《局方》)；若与炒骨碎补、萆薢(酒炒)、海桐皮等同用，用于妇人阳气虚弱，外寒侵袭，腰脚疼痛，腹胁拘急，如骨碎补散(《妇人》)。
④须发早白：常与生干地黄、石菖蒲、菟丝子(盐炒)等同用，具有补肝肾，乌须发的作用，用于气血两虚，须发早白，如草还丹(《总录》)；若与赤白何首乌(黑豆蒸)、赤白茯苓(乳拌)、当归(酒浸)等同用，用于肝肾不足，须发早白，齿牙动摇，梦遗滑精，崩漏带下，肾虚不育，腰膝酸软，如七宝美髯丹(《纲目》)。
(2)盐制
①肾虚腰痛：常与杜仲(盐炒)、桑寄生、独活等同用，能增强补益肝肾，强筋骨止痛的作用，用于肝肾两亏，气血不足，腰膝冷痛，痠重无力，屈伸不利，亦治风湿腰痛。
②淋病尿血：常与通草、茅根、滑石等同用，具有利尿通淋的作用，用于湿热下注膀胱，经脉损伤而致的小便淋痛，或尿血、砂石胀痛，如牛膝汤(《千金方》)，方中牛膝宜盐水炒，可引药下行，增强利尿通淋的作用。
③湿热痹痛：常与黄柏(盐水炒)、苍术同用，具有祛湿通痹的作用，用于湿热下注，下肢痿痹，腰膝关节疼痛。
【现代研究】牛膝含蜕皮甾酮、牛膝甾酮、红苋甾酮以及皂苷类成分。另含肽多糖ABAB，以及铁、锰、铜、锌、钴等微量元素。
以齐墩果酸含量为指标，采用正交实验设计对盐炙怀牛膝的炮制工艺进行优选。结果盐炙怀牛膝的最佳炮制工艺为：取厚度为5～10mm的怀牛膝饮片，加3%的盐量在100℃下烘制20分钟。采用水溶性浸出物的含量测定实验。结果同一来源的5种不同规格饮片的3种不同浸出时间的浸出物的含量，存在着非常显著的差异。均以1mm薄片的浸出物含量最高。结论：牛膝饮片应切制成1～2mm的薄片.供临床入药为宜。
采用薄层扫描法对怀牛膝不同炮制品中齐墩果酸进行的含量测定结果是：生牛膝为16.35%，酒牛膝为11.75%，盐牛膝为7.5%，牛膝炭为8.83%。
生牛膝、酒牛膝、盐牛膝醚提取物对EB病毒激活的最低浓度分别为0.8、20、0.16μg/ml，酒牛膝可明显降低牛膝对EBV的激活活性，盐牛膝无此作用，酒牛膝急性毒性剂量与生牛膝接近，盐牛膝毒性明显增加。5ml醚提取物(相当于250mg生药)对鼠耳皮肤有致炎作用；生牛膝的醚提取物在0.04～125mg/ml对CHL细胞对染色体畸变率无明显影响；小鼠灌胃15g/kg×3d，孕鼠灌胃10g/kg×10d，各炮制品对小鼠骨髓微核率及早孕率无明显影响。
另有报道，牛膝中的另一活性成分甜菜碱具有降压、抗脂肪肝的作用，其氯化物铝盐还有抗溃疡作用，能治疗胃炎并促进伤口愈合。通过雷氏盐沉淀，用紫外分光光度法测定生品及其炮制品的含量，结果为：生品中甜菜碱为0.978%，酒制品为0.930%，炒制品为1.029%，盐制品为1.008%。其含量差别不大(P>0.05)，说明炮制后牛膝中含有的水溶性生物碱甜菜碱未受破坏和损失。
采用HPLC法对牛膝及其3种酒炙品中蜕皮甾酮的含量进行测定，结果牛膝生品与三种炮制品中蜕皮甾酮的含量大小顺序为酒炙品(1:12)生品>酒炙品(1:8)酒炙品(1:10)。传统的酒炙方法中黄酒与牛膝配比为(1:10)，说明按传统方法酒炙后，蜕皮甾酮的含量最低，这与酒牛膝善活血遂瘀，而补肝肾，强筋骨作用较弱相吻合，也表明传统酒炙牛膝方法中，黄酒与牛膝配比的合理性。采用火焰原子吸收光谱法。结果怀牛膝生品及3种炮制品中均含有所测的10种元素，且3种炮制品中都有若干元素含量高于生品。怀牛膝3种炮制品就其10种微量元素的含量来看，酒炙方法效果最好。
通过小鼠耳廓肿胀法、热板法、扭体法及地塞米松血瘀模型比较牛膝、酒牛膝饮片抗炎、镇痛及活血化瘀作用。结果牛膝、酒牛膝饮片均有抗炎作用和镇痛作用，但二者无显著性差异；牛膝、酒牛膝均有显著的活血化瘀作用，酒牛膝作用稍强于牛膝饮片，认为牛膝酒炙增强活血化瘀作用，而抗炎、镇痛变化不大。
【附】
1、近代炮制方法还有酒蒸、蜜麸炒、酒麸炒、炒焦等法。
2、文献摘录今惟以酒浸入药，欲下行则生用，滋补则焙用，或酒拌蒸过用。(《纲目》)欲下行则生用，滋补则酒炒。(《通玄》)所主之病，大抵得酒则能补肝肾，生则能去恶血。(《握灵》)酒蒸则益肝肾强筋骨……生用则散恶血破瘾结。(《辑要》)酒拌蒸则补，生用下行补肾。(《全生集》)下行生用，滋补焙用。或黄精汁浸酒拌蒸数十次用。破血敷金疮生用。引火下趋，童便炒。引诸药至膝盖，生熟俱可用。(《得配》)三两用好烧酒十两泡之，紧紧封好，熬至二两，饮之。治腹中陡然坚如铁石，痛如刀割，昼夜呼号。(《增广》)
【总结】牛膝的古代炮制方法有酒制(酒渍、酒浸、酒煮、酒洗、酒炒、酒蒸、酒熬膏等)、炒制、焙制、盐制、炙制、药汁制等法，据古文献记载，以酒制品为多用。现代治用生切制、酒制、盐制等法。牛膝生品具有活血祛瘀，补肝肾，强筋骨，利尿通淋，引血下行之功效。酒制后增强活血祛瘀，通经止痛作用。盐炙后能引药入肾，增强补肝肾，强筋骨的作用。
牛膝中主要含有甾酮类及皂苷类成分。以齐墩果酸为指标，测定酒牛膝、盐牛膝等不同炮制品的含量，结果认为各种炮制品中皂苷类主成分含量变化不大。药理实验证实，酒牛膝有较好的镇痛作用。