Чебрець містить 0.8-1.12 % фенольних похідних терпенів (42% тимолу, цимол, ліналоол, борнеол, α- пінен, карвакрол), сапонінову кислоту, 10% дубильних речовин, флавоноїди, тритерпени, урсулову кислоту, олеїнову кислоту, хлорогенову кислоту, кавову кислоту.

В науковій медицині використовують як антисептичний, відхаркувальний (при бронхітах, коклюші, катарах дихальних шляхів) і глистогінний засіб. Входить до складу препарату «пертусин». Чебрець проявляє високу бактерицидну активність щодо патогенних коків і грибів, широко застосовується як антисептичний і дезинфікуючий засіб. Застосовують його також як болезаспокійливий засіб при радикулітах, невритах, ревматизмі, для ароматичних ванн.

Збирають квітучі  пагони  у період цвітіння, тільки зрізаючи їх гострим ножем, ножицями або секатором. Зривати пагони не можна, бо при цьому рослина виривається з коренем.
Чебрець переважно розмножується насінням, тому дуже важливо наслідувати заповіт знавця лікарських рослин  Носаля  — збираючи сировину, залишати найкращі рослини для відновлення (і не менш, як кожну десяту).
Зібрану траву сушать у затінку, під наметами, на горищах під залізним дахом, розстилаючи тонким шаром на тканині чи папері. Просушену сировину пропускають крізь решета і сортують. Суху траву пакують у тюки по 50-75 кг або мішки по 20-25 кг і зберігають окремо у сухому, добре провітрюваному приміщенні.
Чебрець можна розмножувати штучно як  насінням , так і вегетативно.

У народній медицині чебрецем здавна користуються при шигельозі, болях у животі, спазмах і судомах, жіночих хворобах, маткових кровотечах, безсонні, простудних хворобах, виразках шлунка, хворобах серця і нервових хворобах, як сечогінний засіб при набряках, хворобах печінки, недокрів'ї, порушенні обміну речовин, туберкульозі, зовнішньо — для примочок, загоювання ран і опіків.

Від вживання чебрецю варто утриматися в разі індивідуальної підвищеної чутливості до окремих компонентів трави. Також він протипоказаний тим, хто:● страждає від виразки шлунка;● має серйозні порушення роботи жовчного міхура, печінки і дванадцятипалої кишки, нирок;● хворіє на важку форму бронхіальної астми, астматичного бронхіту, миготливої аритмії;● має схильність до діареї.
Чебрець потрібно приймати з обережністю при гіпотиреозі, підвищеній кислотності шлунка і зниженій функції щитоподібної залози. Рослина не рекомендується дітям до двох років. 
Жінкам чебрець протипоказано приймати у період вагітності та годування грудьми, а також під час менструації.

Чебрець має потогінну, спазмолітичну, протизапальну дію і заспокійливу дію. Він заспокоює нервову систему, пригнічує кокову мікрофлору і патогенні гриби.
Трава чебрецю застосовується для лікування захворювань нирок і сечових шляхів.
Ефірна олія чебрецю — досить сильний подразник паренхіми нирок та їх судин.
Препаратами з вмістом чебрецю лікуються при гіпертонії; також вони чинять заспокійливу дію. Призначаються для нормалізації тиску та поліпшення стану нервової і серцево-судинної системи.
Чебрець входить до складу комплексної терапії тахікардії, пов'язаної з гормональними порушеннями.
А дітей купають у ванночках із додаванням цієї трави при підвищеній збудливості, тривожності та діатезі. 
Чебрець відомий як засіб для збільшення потенції та лікування чоловічого безсилля. Він заспокоює нерви, знімає запалення, вбиває грибок і патогенні мікроорганізми. У цей час молібден, що міститься у рослині, нормалізує і активізує статеву функцію, а селен бере участь у синтезі тестостерону.

Завдяки своїм антисептичним, протимікробним, регенеративним та зміцнювальним властивостям трава чебрецю — ефективна складова у догляді за волоссям, шкірою обличчя та тіла.
Трава чебрецю бореться з такими неприємними проявами, як лупа, випадання волосся чи облисіння, жирна себорея тощо. Також її ефективно застосовувати для зміцнення волосся — пошкодженого й ослабленого зовнішніми несприятливими факторами.