目前从小蓟中分离得到的化合物已超过100个，包括黄酮类、萜类、苯丙素类、苯乙醇苷类、生物碱以及植物甾醇类等多种类型，其中黄酮类化合物为其特征性化学成分。
小蓟全草中总黄酮量一般可达3%以上，个别地区高达16%，为小蓟中报道最多的一类化学成分。迄今为止已从小蓟中分离得到38种黄酮类化合物。
小蓟中的萜类化合物主要为倍半萜和三萜，其中三萜皂苷的量可达1.44%。
迄今已从小蓟中分离出多种苯丙素类化合物，包括咖啡酸 、银槭醇-9-O-反式-对-香豆酰基-4-O-β-D-葡萄糖苷、绿原酸、反式对香豆酸二十六醇酯 、反式对香豆酸葵酯、(7S,8R)-dihydrodehydrodiconiferylalcohol-9-O-β-D-glucopyranosidee、(7S,8R)-dihydrodehydrodieonifl-aleohol-4-O-β-D-gluco-pyranoside、(7R,8S)-dihydrodehydrodieonifl-aleohol-4-O-β-D-glueopyranoside、(7S,8S)-4,9,9′-trihydroxy-3,3′-dimethoxy-8-O-4′-neolignan-7-O-β-D-glucopyranoside。
不少研究者对小蓟的醇提取物进行研究，从中分离和鉴定了10个苯乙醇苷类化合物。
小蓟中含0.05%的生物碱类成分，其中包括乙酸橙酰胺、lycoperodine-1、马齿苋酰胺、adenosine、尿嘧啶、酪胺、1-(3′,4′-二羟基肉桂酰)-环戊-2,3-二酚。
植物甾醇为甾体母核C17位侧链是8～10个碳原子链状侧链的甾体衍生物。从小蓟中分离得到β-谷甾醇、胆甾醇、豆甾醇 、豆甾醇3-O-β-D-葡萄糖苷、β-胡萝卜苷、麦角甾-4,24(28)-二烯-3-酮、豆甾-4-烯-3-酮。
从小蓟中还分离得到丁二酸、对羟基苯甲酸、香草酸、sucrose、香豆酸 、邻二苯酚、原儿茶醛、原儿茶酸、5-O-咖啡酰基-奎宁酸、a-tocospiro A、a-tocospiro B、a-tocospiroC。