Không chỉ là một loại thức uống, nước mía nói riêng và cây mía nói chung còn có tác dụng điều trị bệnh.
Thứ nhất, nước mía chứa nhiều axit amin thiết yếu nên có tác dụng nhất định trong việc bổ sung chất dinh dưỡng cho cơ thể (cơ bắp). Thứ hai, ăn mía hay uống nước mía còn góp phần hỗ trợ tiêu hóa và làm giảm mệt mỏi trong người, giúp người dùng mau chóng lấy lại tinh thần. Thứ ba, theo Đông y, mía còn có tác dụng nhuận táo, làm sinh tân dịch, mát phổi và điều trị ho khan, ho ra máu, ho đờm (trường hợp đờm ít).
Với đường mía, y học ghi nhận đây là loại đường có tác dụng điều trị lỵ, ho lâu ngày không khỏi và say sắn (khoai mì). Ngoài ra, lá và rễ mía còn được dùng điều trị sỏi tiết niệu (riêng rễ mía thì có tác dụng lợi tiểu, giải nhiệt).
Mía chứa chất nhiều chất hóa học khác nhau bao gồm các hợp chất phenolic, sterol thực vật, và policosanols. Phenol giúp trong việc bảo vệ tự nhiên của thực vật chống lại sâu bệnh, trong khi sterol thực vật và policosanols là những thành phần trong các loại dầu sáp và thực vật. Đồng thời các chất hóa học trong mía còn có tính chất chống oxy hóa, làm giảm cholesterol.
