عسل خوب کوهستان از برخی اسیدهای آمینه مهم مانند تمام نه اسید آمینه ضروری و همه اسیدهای آمینه غیر ضروری به جز آسپاراژین و گلوتامین تشکیل شده است. پرولین به عنوان اسید آمینه اولیه در عسل و به دنبال آن انواع دیگر اسیدهای آمینه گزارش شده است.
آنزیم ها (دیاستاز، اینورتاز، گلوکز اکسیداز، کاتالاز و اسید فسفاتاز) مواد اصلی پروتئین عسل را تشکیل می دهند. سطح ویتامین در عسل کم است و به مقدار توصیه شده روزانه نزدیک نیست.
تمام ویتامین های محلول در آب در عسل وجود دارد که ویتامین C بیشترین فراوانی را دارد. تقریباً 31 ماده معدنی متغیر در عسل یافت شده است، از جمله تمام مواد معدنی اصلی مانند فسفر، سدیم، کلسیم، پتاسیم، گوگرد، منیزیم و کلر.
بسیاری از اجزای ضروری در عسل مانند سیلیکون (Si)، روبیدیم (RB)، وانادیم (V)، زیرکونیوم (Zr)، لیتیوم (Li) و استرانسیوم (Sr) شناسایی میشوند. با این حال، برخی از فلزات سنگین مانند سرب (Pb)، کادمیوم (Cd) و آرسنیک (As) به عنوان آلاینده وجود دارند.
مطالعات قبلی حدود 600 ترکیب فرار در عسل را شناسایی کرده اند که به اثرات بالقوه زیست پزشکی آن کمک می کند. ترکیبات فرار عسل به طور کلی کم است اما شامل آلدئیدها، الکل ها، هیدروکربن ها، کتون ها، استرهای اسیدی، بنزن و مشتقات آن، پیران، ترپن و مشتقات آن، نوریزوپرنوئیدها و همچنین گوگرد، فوران و ترکیبات حلقوی است.
فلاونوئیدها و پلی فنول ها که به عنوان آنتی اکسیدان عمل می کنند، دو مولکول فعال زیستی اصلی موجود در عسل هستند. شواهد اخیر وجود نزدیک به 30 نوع پلی فنول در عسل را نشان داده است.
وجود و سطوح این پلی فنول ها در عسل بسته به منبع گل، شرایط اقلیمی و جغرافیایی می تواند متفاوت باشد. برخی از ترکیبات فعال زیستی، از جمله گالانگین، کوئرستین، کامفرول، لوتئولین و ایزورامنتین در همه انواع عسل وجود دارند در حالی که نارینژنین و هسپرتین تنها در انواع خاصی یافت می شوند.
به طور کلی، بیشترین ترکیبات فنلی و فلاونوئیدی موجود در عسل شامل اسید گالیک، اسید سیرینگیک، اسید الاژیک، اسید بنزوئیک، اسید سینامیک، اسید کلروژنیک، اسید کافئیک، ایزورامنتین، اسیدهای فرولیک، میریستین، کریزین، اسید کوماریک، آپیژنین، کوئرس است.
کامفرول، هسپرتین، گالانژین، کاتچین، لوتئولین و نارینژنین. ترکیبات عسل دارای اثرات آنتی اکسیدانی، ضد میکروبی، ضد التهابی، ضد تکثیر، ضد سرطانی و ضد متاستاتیک گزارش شده است.