天然水蛭素(Hirudin)是由水蛭(leech) 的唾液腺中提取出来的物质，含有多种活性成份。它是由 65-66个氨基酸组成的小分子蛋白质(多肽)。天然水蛭素对抗凝血酶有极强的抑制作用，也是迄今为止世界上所发现最强的抗凝血酶。且含有神经再生酶、30 多种活性物质酶和 7 种人体不能合成的氨基酸。
阻止纤维蛋白原的凝固，阻止凝血酶催化的进一步血瘀反应, 血液凝固被推迟。
抑制凝血酶诱导的成纤维细胞的增殖，抑制凝血酶对内皮细胞的刺激，抑制凝血酶同血小板的结合，抑制血小板受凝血酶刺激的释放，并可使两者解离。
水蛭素抗栓作用，中和游离和与纤维蛋白结合的凝血酶，抑制凝血酶与血小板的聚合，抑制血小板沉淀，深入血栓底部，靶点单一,只与凝血酶结合，不需依赖任何凝血酶,是唯一的一种直接抗凝血酶剂。
