水蛭从古代起便应用于医学领域。19世纪，受身体不适与发热是由于血液过多这种错误观念的误导，水蛭普遍用于为病人放血。在这一时期，水蛭的采集和培养达到了商业规模。威廉·华兹华斯（William Wadsworth,1770—1850）的诗作《蚂蟥收集者》描写的就是水蛭的这一用途。

医用水蛭可以用来清理组织内由于受伤或生病而淤积的血液。它也用于重接手指或脚趾的外科手术。水蛭的吮吸打通小血管，使血液得以在体内正常流动。水蛭唾液腺分泌的水蛭素可用作抗凝素，防止血液结块，并溶解已经存在的血块。其唾液中的其他成分可以扩张血管，起到麻醉作用。一只医用水蛭可以吸收自身重量5～10倍的血液。完全消化这些血液需要很长时间，因此这些水蛭每年只需喂食一两次即可。