امروزه تقریباً 300 نوع عسل شناخته شده است.
این گونه ها مربوط به انواع مختلف شهد است که توسط زنبورهای عسل جمع آوری می شود.
ترکیب اصلی عسل گون سالار خمین کربوهیدرات هایی است که 95 تا 97 درصد وزن خشک آن را تشکیل می دهند.
علاوه بر این، عسل شامل ترکیبات اصلی مانند پروتئین ها، ویتامین ها، اسیدهای آمینه، مواد معدنی و اسیدهای آلی است. عسل خالص همچنین شامل فلاونوئیدها، پلی فنول ها، ترکیبات کاهنده، آلکالوئیدها، گلیکوزیدها، گلیکوزیدهای قلبی، آنتراکینون و ترکیبات فرار.
مونوساکاریدها (فروکتوز و گلوکز) مهمترین قندهای عسل هستند و ممکن است در بیشترین تأثیرات تغذیه ای و فیزیکی عسل نقش داشته باشند.
علاوه بر مونوساکاریدها، مقادیر کمتری از دی ساکاریدها (ساکارز، گالاکتوز، آلفا، بتا ترهالوز، جنتیوبیوز و لامیناریبیوز)، تری ساکاریدها (ملزیتوز، مالتوتریوز، 1-کتوز، پانوز، ایزومالتوز گلوکز، ارلوز، ایزومالتوزان، ایزومالتوزان، ایزومالتوزان، ایزومالتوزان و مالتوپنتاوز)، و الیگوساکاریدها در عسل وجود دارند.
بسیاری از این قندها در طول زمان رسیدن و بلوغ عسل تشکیل می شوند. اسید گلوکونیک، محصول اکسیداسیون گلوکز، اسید آلی اصلی موجود در عسل است.
علاوه بر این، مقادیر کمی استیک، فرمیک و سیتریک نیز یافت شده است.
این اسیدهای آلی مسئول خاصیت اسیدی (PH بین 3.2 تا 4.5) عسل هستند.
عسل همچنین 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 موجود 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.
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 ترکیب حلقوی است.