Наиболее широкое применение медицинские пиявки получили в XVII—XVIII веках в Европе для кровопусканий в связи с концепцией «дурной крови», господствовавшей тогда в медицине. С целью выпустить дурную кровь врачи иногда приставляли одновременно до 40 пиявок одному больному. Предпочтение перед жильным кровопусканием отдавалось им в случае необходимости кровопусканий из труднодоступных или нежных мест (например, дёсен).
Научные исследования механизмов действия пиявки на человека начались в конце XIX — начале XX века с работ Джона Хейкрафта, обнаружившего антикоагулянтное действие пиявочного экстракта. В 1884 г. им был открыт фермент из слюны пиявки — гирудин, а в 1902 г. были получены препараты из гирудина. Эти исследования положили начало научному применению антикоагулянтов в медицине.
Считается, что лечебный эффект от воздействия живых пиявок обусловлен воздействием веществ слюны пиявки, основным из которых является антикоагулянт гирудин, уменьшающий свёртываемость крови. Пиявками лечат стенокардию, инфаркт миокарда, тромбофлебит, тромбоз вен, геморрой.
В большинстве случаев пиявки ставятся до их самостоятельного отхождения после того, как они полностью насытятся. Для преждевременного снятия присосавшейся пиявки достаточно приложить к её передней присоске тампон, слегка смоченный йодом или спиртом, после чего она мгновенно отпадает. Если эти способы не помогут, то необходимо открепить переднюю присоску скальпелем, впустив под неё воздух. Перерезание тела пиявки бесполезно, так как она продолжает при этом кровососание. После использования пиявки, как правило, уничтожаются, и повторное их использование недопустимо.