Pfefferminzblätter enthalten ein ätherisches Öl, dessen Zusammensetzung stark vom Entwicklungstand der Blätter bei der Ernte abhängt. Als Hauptbestandteile sind Menthol, Menthon und Menthylacetat zu nennen. Ferner enthält die Pflanze Gerbstoffe, Phenolcarbonsäuren und Flavonoide.
Pfefferminzblätter und das ätherische Öl besitzen eine krampflösende und blähungstreibende Wirkung und führt zu einer beträchtlichen Steigerung der Gallensekretion. Ferner ist eine antiseptische Wirkung beschrieben. Pfefferminztee eignet sich daher zur Behandlung von krampfartigen Beschwerden im Magen- und Darmbereich, Verdauungsbeschwerden und Blähungen.
Das insgesamt stärker wirkende Pfefferminzöl wird auch äußerlich zur Behandlung von Spannungskopfschmerzen, bei Muskel- und Nervenschmerzen, Mundschleimhautentzündungen und Erkältungskrankheiten verwendet. Innerlich findet es meist in Kombination mit anderen Pflanzenauszügen beim Reizdarmsyndrom Anwendung. Pfefferminzöl selbst besitzt keine abschwellende Wirkung auf die Nasenschleimhaut, jedoch wird bei Schnupfen das Gefühl einer besseren Nasenatmung vermittelt, was vermutlich auf die kühlende Wirkung des Menthols zurückzuführen ist.
Zubereitungen aus der Pfefferminze werden weit verbreitet auch in kosmetischen Präparaten (Zahnpasten, Mundwässer, Körperpflegeprodukte) und als Geschmackskorrigens oder Gewürz in der Lebensmittel- und Süßwarenindustrie eingesetzt. Pfefferminztee eignet sich auch als erfrischendes Getränk.