果实含有挥发油，其主要成分为反茴香脑（Transanethole）和小茴香酮（Fenchone）。此外还含有脂肪酸。
1. 小茴香的主要成分是蛋白质、脂肪、膳食纤维、茴香脑、小茴香酮和茴香醛等，其香气主要来自茴香酮和茴香醛等香味物质；茴香果实中含茴香油2.8%，茴香脑50～60%，a-茴香酮18～20%，甲基胡椒粉10%及a-蒎烯双聚戊烯、茴香醛、莰烯等。胚乳中含脂肪油约15%，蛋白质、淀粉糖类及粘液质等约85%。
2. 小茴香能刺激胃肠神经血管，促进唾液和胃液分泌，起到增进食欲、帮助消化的作用。
3. 小茴香还具有促进肠蠕动，缓解痉挛，减少疼痛，并有抗菌的作用。