Az illóolajok kémiai tulajdonságaiknak köszönhetően a száj, a gyomor és a légutak nyálkahártyáján vagy a bőrön át könnyedén felszívódnak, és szinte minden szervbe eljutnak. Az illóolajok alkalmazása során talán legismertebb a légzőszervrendszerre kifejtett hatás, melyet az alsó és felső légúti betegségek terápiájában alkalmaznak (több illóolaj rendelkezik köptető, nyákoldó, görcsoldó, gyulladáscsökkentő hatással). A központi idegrendszerre gyakorolt hatásaik közül a nyugtató, altató, szorongást csökkentő hatásra találtak bizonyítékokat. A terápiás hatás azonban csak a 100%-os tisztaságú, természetes illóolajok esetében garantált, a szintetikus illatok nemcsak hatástalanok, hanem komoly egészségkárosodást, allergiás reakciókat is okozhatnak.