主要化学成分有:二苯乙烯苷类化合物、蒽醌类化合物及聚合原花青素,此外还含有卵磷脂和多种微量元素。
蒽醌类化合物:大黄素、大黄素甲醚、大黄素－1,6－二甲醚、大黄素－8－甲醚、ω－羟基大黄素(citreorosein)、ω－羟基大黄素－8－甲醚(questinol)、2－乙酰大黄素(2－acetylemodin)、大黄素－8－O－β－D－葡萄糖苷(physcion－8－O－β－D－glucoside)、2－甲氧基－6－乙酰基－7－四基胡桃醌。二苯乙烯苷类化合物:2,3,5,4’－四羟基二苯乙烯－2－O－β－D－葡萄糖苷(2,3,5,4’－tetrahy－droxystilbene－2－O－β－D－glucoside)。
聚合原花青素:没食子酸。
秋季产制何首乌(10月份)中蒽醌类衍生物含量比春季产制何首乌(4月份)含量高，所以认为应以秋季采收何首乌(10月份)为佳。