Obsahuje mnoho vitamínů a jiných užitečných látek, z nichž nejvýznamnější jsou β-karoteny – dimery vitamínu A zodpovědné za červenou barvu kořene. Dále je bohatá na vlákniny a antioxidanty. Po chemické stránce byla podrobně prozkoumána a v jejím kořenu a semenech bylo nalezeno několik set různých chemických sloučenin.
Mrkev se může jíst syrová, vcelku jen tak po opláchnutí, nasekaná či nastrouhaná do salátů v kombinaci s jablky nebo cibulí, posypané petrželkou, pažitkou nebo ořechovými jádry, či tepelně upravená v polévce, játrové omáčce atd… V polévkách bývá často kombinována s celerem, petrželí a cibulí kuchyňskou. Mrkev se používá jako močopudný a projímavý prostředek, při šerosleposti, močových kamenech a revmatických zánětech kloubů. Šťáva z kořene pomáhá také při ischemické chorobě srdeční. Mrkev obsahuje důležitou vlákninu a podporuje vylučování cholesterolu z těla. Pro úhradu vitaminu A je třeba sníst asi 50 g syrové denně, především v zimním a předjarním období. V únoru 2005 bylo zjištěno, že látka falkarinol (falcarinol) obsažená v mrkvi může snižovat rozvoj rakoviny.