地黃的化學成分以甙類為主，其中又以環烯醚萜甙類為主。從鮮地黃分得的環烯醚萜甙有：益母草甙（leonuride），桃葉珊瑚甙（aucubin），梓醇（catalpol），地共同甙（rehmannioside）A、B、C、D，美利妥雙甙（melittoside），都桷子甙（melittoside），都桷子甙（geniposide），8-表馬錢子甙酸（8-epiloganic acid），艋骨草酸（ajugoside），6-O-E-阿魏酰基筋骨草醇（6-O-E-feruloyl ajugol），6-O-Z-阿魏酰基筋骨草醇（6-O-Z-feruloy6l ajugol），6-O-香草酰基筋骨草醇（6-O-vanilloyl ajugol），6-O-對香酰基筋骨草醇（6-O-p-coumaroyl ajugol），6-O-（4″-O-α-L-吡喃鼠李為良藥甙）香草酰基筋骨草醇〔6-O-（4″-α-L-rhamnopyranosyl）vanilloyl ajugol〕，焦地黃甙（jioglutoside）A、B等；以梓醇的含量最高。又含糖類：D-葡萄糖（D-glucose），D-半乳糖（D-galactose），D-果糖（D-fructose），蔗糖（sucrose），棉子糖（raffinose），水蘇糖（stachyose），甘露三糖（amn-ninoTCMLIBiose），毛蕊花糖（verbascose），以水蘇糖的含量最高，達64.9%。還含賴氨酸（lysine），組氨酸（histidine），精氨酸（arginine），天冬氨酸（asapartic acid)，谷氨酸（glutamic acid)，蘇氨酸（threonine），緣氨酸（serine)，甘氨酸（glycine），丙氨酸（alanine），纈氨酸（valine），異亮氨酸（isoleucine），亮氨酸（leucine）酪氨酸（tyrosine），苯丙氨酸（phenylalanine），γ-氨基丁酸（γ-aminobotyric acid）等氨基酸以及葡萄糖胺（glucosamine），D-甙露醇（D-mannitol），磷酸（phosphoric acid），β-谷甾醇（β-siterol），胡蘿卜甙（daucosterol），1-乙基-β-D-galacetoside），腺甙（adenoside）及無機元素等。
根含地黃甙（rehmannioside）A、B、C、D, 二氫梓醇甙（dihydrocatalpol）, 桃葉珊瑚甙（aucubin），梓醇甙（catalpol）, melittoside和leonuride．鮮根含梓醇甙0.11%．鮮根醇提物中尚含β一谷甾醇、甘露醇、胡蘿卜甾醇（daucosterol）、1-乙基-β-D-半乳糖甙和蔗糖．水溶性成分中含多種糖，其中以水蘇糖含量最高，為32.1%～48.3%，并合多種氨基酸，其中以精氨酸含量最高，為2%～4.2%, 另有Y氨基丁酸、磷酸．商品地黃中曾分得少量β-谷甾醇、豆甾醇及微量菜油甾醇．干地黃中分得系列脂肪酸、β-谷甾醇、棕櫚酸、丁二酸、胡蘿卜甙及S8環狀化合物．地上部分含monomelittoside，leonuride及桃葉珊瑚甙、樣醇甙、二氯樣醇甙。