Плоды содержат 2-6 % эфирного масла. 9-12 % жирного масла, белки, сахар и имеет характерный запах, который вызван содержанием анетолу и фенхону.
Фенхель обычный обладает спазмолитическим, противоблевотным, лактогенным, ветрогонным, отхаркивающим, мочегонным действием. Рекомендуют употреблять его при метеоризме, для улучшения функций кишечника, при бронхитах, бронхиальной астме, колитах, желчнокаменной болезни. Препараты с фенхеля активизируют секрецию травных желез, имеют желчегонные свойства, успокоительно действуют на центральную нервную систему, имеют эстрогенные свойства. В народной медицине также советуют употреблять в виде чайного сбора при бессоннице.
Фенхель имеет пряный, сладковатый аромат, который немного напоминает запах аниса. Вкус его сладковатый, слегка острый. Плоды используются для приготовления ароматной и лечебной воды, ароматного спирта, сиропов и лечебных чаев. Путем дистилляции из них получают ароматное эфирное масло.
В качестве пряностей используется в производстве напитков, кондитерских изделий, главным образом печенья и пирогов. По праву пользуется популярностью в приготовлении блюд из рыбы, особенно карпа, супов, соусов, иногда добавляют его и к компотам. Он придает приятного вкуса квашенной капусте, консервированным огурцам и холодным закускам. Свежие веточки и листва фенхеля, а также незрелые зонтики, делают более тонким и изысканным вкус заправок для салатов. Используются они и для засолки разнообразных овощей.