五行学说在中医学中的应用十分广泛。五脏系统的建立、天人相应的阐释、五脏生理联系的认识、五脏病机传变的辨析、诊法辨证的确定、立法遣方的指导等，均与五行理论有直接联系。
建立五脏系统
中医五行学说，依据肝、心、脾、肺、肾五脏某一方面的生理功能特性，将其分别归属于木、火、土、金、水五行。在此基础上，中医学又将与五脏相应的五腑（六腑中除三焦之外）、五官、五体、五志、五神、五液、五华等分别归属于五行，从而建立了中医藏象学说中的五行五脏系统。
演绎天人相应理论
五行学说不仅将人体的脏腑组织及情志精神等分别配属五行，而且在此基础上又将自然界的五方、五时、五气、五味、五色、五化、五音等，与人体的五脏系统联系起来。将五行中属同一行的自然界现象与人体中的五脏系统联系起来，体现了人与自然环境的统一性，表达了人与天地相应的整体观念。
说明五脏生理联系
五脏的五行归属，既可在一定程度上阐明其生理特性，还可根据五行生克制化理论，说明五脏生理功能之间的某些相互资生和相互制约关系。五脏之间的相互资生关系是：肝木生心火，心火生脾土，脾土生肺金，肺金生肾水，肾水生肝木。五脏之间的相互制约关系是：肾水克心火，心火克肺金，肺金克肝木，肝木克脾土，脾土克肾水。
分析五脏病机传变
五脏生理的相互联系决定着其病机上也可相互影响。一脏病变可传至他脏，他脏病变也可传至此脏。此种传变以五行学说来说明，分成相生关系传变和相克关系传变两类。五脏相生关系的传变，有“母病及子”及“子病及母”。五脏相克关系的传变，有“相乘”与“相侮”。
指导疾病诊断
人体是一个有机整体，内在功能的紊乱及其相互关系的失调，可通过一定途径反映于外，出现色泽、声音、形态、口味、情志、舌象、脉象等诸方面的异常变化。由于五脏及五色、五音、五体、五味、五志、五脉等均可分别归属于五行，而同一行事物之间有着相互感召现象，存有某种特定联系，故五行学说有利于疾病诊断。
确定治则治法
按五行相生规律确立的治则是：“虚则补其母，实则泻其子”（《难经•六十九难》），亦称为“补母”与“泻子”。按五行相生理论确立的治法有：滋水涵木法；濡木生火法；益火生土法；培土生金法；金水相生法。此外，尚有泻火清木法、宣金澄土法、泻土清火法等。按五行相克理论确立的治则是：抑强与扶弱。按五行相克理论确立的治法有：抑木扶土法；培土制水法；佐金平木法；泻南（火）补北（水）法；另有补南泻北法、泻火润金法等。
