در کاربردهای دارویی، از زیره سیاه و فرآورده های جانبی آن به عنوان عوامل ضد سرطان و ضد التهاب و موارد دیگر استفاده شده است (جدول 5). با توجه به فعالیت ضد سرطانی، اثرات سیتوتوکسیک نمونه های مختلف سیاه دانه به عنوان یک درمان کمکی برای دوکسوروبیسین بر روی سلول های سرطان سینه MCF-7 انسانی مورد بررسی قرار گرفت.
این تحقیق نشان داد که LC50 عصاره لیپیدی سیاه دانه 2.720 ± 0.2 میلی گرم در میلی لیتر است که به معنای سیتوتوکسیک بودن آن برای سلول های MCF-7 است. در مقابل، زمانی که غلظت تا 50 میلی گرم بر میلی لیتر بود، سمیت سلولی عصاره آبی آشکار بود.
علاوه بر این، تجویز زیره سیاه تأثیرات سرطان‌زای دی متیل بنز (a) آنتراسن را در سرطان پستان کاهش می‌دهد و اهمیت زیره سیاه را در درمان سرطان پستان نشان می‌دهد.
علاوه بر این، در مطالعات حیوانی، Shuid و همکاران. دریافتند که عصاره آبی سیاه دانه دارای خواص ضد التهابی و ضد درد است اما خواص ضد تب ندارد. علاوه بر این، روغن زیره سیاه دارای یک اثر محافظتی پرتوی عالی در برابر اثرات سرکوب کننده سیستم ایمنی و اکسیداتیو یونیزه کننده تشعشعات است.
حداکثر ارزش غذایی زیره سیاه را می توان با وجود مقدار قابل توجهی پروتئین گیاهی، فیبر و مواد معدنی و ویتامین ها مرتبط دانست.
ترکیب غذایی گزارش شده از منابع مختلف 20-85 درصد پروتئین، 38.20 درصد چربی، 7-94 درصد فیبر و 31.94 درصد از کل کربوهیدرات ها را نشان می دهد. از میان اسیدهای آمینه مختلف شناسایی شده، گلوتامات، آرژنین و آسپارتات در حالی که سیستئین و متیونین به ترتیب آمینو اسیدهای اصلی و فرعی بودند. دانه های زیره سیاه همچنین حاوی مقادیر قابل توجهی آهن، مس، روی، فسفر، کلسیم، تیامین، نیاسین، پیریدوکسین و اسید فولیک هستند.
علاوه بر این، آنالیزهای فیتوشیمیایی N. sativa وجود بیش از صدها ترکیب گیاهی را نشان داد که عمدتاً شامل آلکالوئیدها، ساپونین‌ها، استرول‌ها و اسانس می‌شود، اما ترکیب بسیاری از آنها از نظر شیمیایی به رسمیت شناخته نشده‌اند و از نظر بیولوژیکی تأیید نشده‌اند.
دانه N. sativa حاوی 26-34 درصد روغن ثابت است که اسیدهای چرب اصلی آن اسید لینولئیک (64.6 درصد) و اسید پالمیتیک (20.4 درصد) است. روغن دانه از 0.4٪ تا 2.5٪ اسانس تشکیل شده است. در میان ترکیبات فعال مختلف که تاکنون گزارش شده است، تیموکینون که به عنوان جزء اصلی اسانس یافت می شود، زیست فعال ترین ترکیب است و مزایای درمانی گسترده ای را نشان می دهد.
