大豆异黄酮具有与雌激素类似的母核结构：因此大豆异黄酮在发挥生物作用时，其可与雌激素的受体结合，表现为类雌激素活性和抗雌激素活性。长期的临床实验证明：大豆异黄酮对低雌激素水平者，表现弱的雌激素样作用，可防治一些和激素水平下降有关的疾病的病症，如更年期综合征、骨质疏松、血脂升高等；对于高雌激素水平者，表现为抗雌激素活性，可防治乳腺癌、子宫内膜炎，具有双向调节平衡功能。

大豆异黄酮的甙元：特别是主要活性成分大豆黄酮和染料木黄酮具有多酚羟基结构，酚羟基上的氢原子易于在外来作用下与氧原子脱离，形成氢离子，发挥还原效应，这就是大豆异黄酮能够抗氧化、具有还原性的结构基础。因此食物中的此类物质可以对抗超氧阴离子自由基，阻断自由基的链锁反应，发挥抗氧化作用。

另外，大豆异黄酮是公认的酪氨酸蛋白激酶（PTK）的抑制剂，可抑制由生长因子诱导的PGK活性增高，从而抑制细胞的有丝分裂和肿瘤转移。
1、 大豆异黄酮与癌症：亚洲国家，如中国和日本，乳腺癌、前列腺癌和结肠癌的发病率较西方国家低，经统计发现欧美国家患乳腺癌、结肠癌　机率高于中国、日本等食用大豆食品国家的4倍，前列腺癌发病率高于中国、日本等国家的3倍。科学家们研究发现，这一现象与大豆中所含的功能性物质大豆异黄酮是密切相关的。1987年日本科学家发现，染料木黄酮特异性的抑制蛋白酪氨酸激酶（ TPK）的活性。由于TPK参与细胞生长的调节和控制，因此能够抑制TPK活性的物质一直作为有效的抗癌物质。进一步的研究发现，除TPK外，其它几种参与调节、控制细胞生长的酶（如核糖体S6激酶，DNA拓朴异构酶）的活性也受染料木黄酮的抑制。100多个体外研究发现，染料木黄酮抑制多种癌细胞的生长，包括乳腺癌、肠癌、肺癌、白血病、前列腺癌。
恶性肿瘤在孕育时需要生成新的血管来供应氧气和养料。体外试验发现，染料木黄酮可有效地阻止血管增生。此外，体外试验还发现，染料木黄酮可提高某些药物的抗癌效果。因此大豆异黄酮不但具有防癌功能，而且可能具有治愈癌症的作用。
2、大豆异黄酮与心血管疾病：心血管疾病随着人类生活水平的提高已成为危害人类生命的高发性疾病，尤其是冠心病和心肌梗塞，而造成这些心血管疾病的初始阶段就是动脉粥样硬化。血液中LDL胆固醇浓度高是动脉硬化症的主要原因，LDL胆固醇只有经过氧化才会引起动脉粥样硬化，因此一些抗氧化剂可用于预防心脏病。研究显示，大豆异黄酮不仅可以阻止胆固醇氧化，而且还具有抑制血小板凝集、阻止平滑肌细胞增殖的作用，因而具有预防心血管疾病的作用。
3、大豆异黄酮与骨质疏松：女性绝经后骨质疏松症是指绝经后妇女由于卵巢功能衰退、雌激素水平下降，继发甲状旁腺功能亢进，降钙素分泌不足，从而导致骨吸收大于骨形成，出现以低骨量和骨组织的显微结构退行性变为其特征，临床表现为骨脆性和骨折易感性增加的一种代谢性疾病。绝经后妇女骨质疏松发病率可高达20%－50%，并随着年龄增大而发病率增高，绝经20年以上者可达53.62%－ 5 7.89%，平均为56.76%。大豆异黄酮具有植物雌激素活性，可以与破骨细胞上的ER结合，降低破骨细胞的活性，从而限制骨吸收，有利于绝经后骨质疏松的预防和治疗。
4、大豆异黄酮与妇女更年期综合症： 妇女更年期综合症是指妇女从生育年龄过渡到老年阶段（大约39－58岁之间），因卵巢功能减退，雌激素水平下降，导致内分泌功能失调。主要症状是由于植物神经功能失调引起的心血管症状，精神症状及新陈代谢障碍，如高血压、面色潮红、眩晕、耳鸣、眼花、失眠、记忆力衰退、焦虑、抑郁、神经过敏、易激动、情绪不稳、关节肌肉痛、月经紊乱、头痛、乳房胀痛、性欲下降、心悸、出汗等。症状的出现一般与雌激素分沁减少的速度和程度相一致，另外与个人体质、健康状态、社会环境以及精神、神经因素有关。