天回医简的出土，为研究中国古代医学提供了前所未有的实物资料，其考古价值体现在多个方面：
（一）脉诊理论的源头
天回医简首次系统论述了“五色脉诊”理论，即通过观察面色和脉象的变化来诊断疾病。这种诊断方法被后世医家继承和发展，成为中医“望闻问切”四诊法的重要组成部分。医简中提到的“脉口”（即寸口）诊法，与现代中医的脉诊方法基本一致，证明这种诊断方法在汉代已经成熟。
（二）经脉理论的实证
与天回医简一同出土的经穴髹漆人像，是我国目前发现的最早、最完整的经穴人体医学模型。人像高约14厘米，体表用红、白两色描绘了63条经脉线，并用阴刻文字标注了“心”“肺”“肾”等脏腑名称。这些经脉线的分布与天回医简中记载的经脉理论完全吻合，为研究中医经脉学说的起源和发展提供了直观证据。例如，医简中提到的“心主之脉”与现代解剖学中的正中动脉走向一致，证明古人对人体结构的观察已经达到了相当高的水平。
（三）方剂学的早期形态
《治六十病和齐汤法》中的药方显示，汉代已经广泛使用复方治疗疾病，且方剂的组成和配伍原则与现代中医基本一致。例如，“治中风方”由麻黄、桂枝、杏仁、甘草四味药组成，具有发汗解表的功效，与《伤寒论》中的麻黄汤如出一辙。这些药方的发现，将我国复方用药的历史提前了至少三百年。
（四）医学交流的见证
天回医简中既有齐地的医学特色，又融合了巴蜀地区的药物知识。例如，药方中多次出现“蜀椒”“川防风”等四川特产药材，表明当时蜀地的药物资源已经被广泛应用于临床。这种南北医学的交流，不仅促进了医学理论的发展，也为后世中医药的繁荣奠定了基础。