با مکانیسم هایی که به طور کامل شناخته نشده اند، به نظر می رسد زعفران سحرخیز نیم مثقال به طور انتخابی سیتوتوکسیک است.
از تکثیر و پیشرفت بیماری جلوگیری می کند در حالی که سلول های سالم زنده می مانند. اثرات آنتی اکسیدانی نشان داده شده است.
سمیت داروهای سیتواستاتیک، مانند سیس پلاتین، با مصرف همزمان عصاره زعفران، بدون تأثیر بر فعالیت ضد توموری داروهای سیتواستاتیک کاهش یافته است.
در یک مطالعه، طول عمر در موش‌های مبتلا به کارسینوم القایی با تجویز عصاره زعفران افزایش یافت.
در مطالعات دیگر روی مدل های حیوانی و با کشت رده های سلولی بدخیم انسانی، زعفران فعالیت های ضد توموری و پیشگیری از سرطان را نشان داد.
مروری بر مطالعات بررسی اثرات قلبی عروقی زعفران در حیوانات منتشر شده است. کاهش فشار خون، کاهش سطح کلسترول و تری گلیسیرید، مهار تجمع پلاکتی و بهبود وضعیت کلی همودینامیک و کاهش اندازه انفارکتوس گزارش شده است.
اثرات تحریکی بر روی گیرنده های بتا-2، اثرات ضد موسکارینی و آنتی کولینرژیک، تضاد کانال کلسیم، تعدیل اکسید نیتریک و افزایش آدنوزین مونوفسفات حلقوی در جوندگان یا آماده سازی های بافتی مشاهده شده است.
در مطالعه‌ای که زعفران را با آمیودارون در موش‌های صحرایی مقایسه کرد، دوز زعفران تا 200 میلی‌گرم بر کیلوگرم اثر ضد آریتمی مفیدی را نشان داد، اما به اندازه آمیودارون مؤثر نبود.
به نظر می رسد اثرات مفید عصاره زعفران بر مقاومت به انسولین و سطوح لیپید با افزایش آدیپونکتین مرتبط باشد.
زعفران از طریق مهار پراکسیداسیون لیپیدی، اثر آنتی اکسیدانی را در پلاکت های انسان نشان داده است.
بهبود وضعیت آنتی اکسیدانی در یک مطالعه قدیمی روی بیماران مبتلا به بیماری عروق کرونر نشان داده شد که عصاره زعفران 50 میلی گرم دو بار در روز تجویز شد.
در بیماران مبتلا به سندرم متابولیک، زعفران 100 میلی‌گرم در روز به مدت 12 هفته باعث بهبود برخی از شاخص‌های مرتبط با عوامل خطر بیماری‌های قلبی عروقی (یعنی پروتئین‌های شوک حرارتی) شد.
