蜂蜜含有天然芳香物质，不同的花蜜具有不同的香气和味道，主要来源于蜜源植物花瓣或油腺分泌的挥发性香精油及其酸类。其主要成分是醇及其氧化物，还有酯、醛、酮及游离酸等。
蜂蜜中含有糊精和胶体物质，是由蛋白质、蜡类、戊聚糖类和无机物质所组成的，蜂蜜胶体物质的含量，决定着蜂蜜的浑浊度、起泡性和色泽。浅色蜂蜜胶体物含量一般为0.2%左右，而深色蜜则可达1%。
除此之外，蜂蜜中还含有一定量的糖醇类，并含有花粉、蜡质、树脂、生物活性物质、乙酰胆碱、胆碱等。这些物质的存在，为蜂蜜的多功能特效起着重要的或决定性的作用。