作為大自然最甜蜜的饋贈，蜂蜜中含有180多種不同物質，其中主要成分是葡萄糖和果糖等單糖（75%以上），其他成分有：多種氨基酸、維生素、礦物質、芳香物、色素、激素、有機酸、酶類和生物活性物質等。另外，還含有人體細胞、組織和器官所需要的各種營養物質。蜂蜜中含有大量容易被人體吸收的葡萄糖和果糖，同時能產生大量的熱量，而且不含有脂肪，是天然的滋補品和藥品。對於老人、兒童、產婦和病後體弱者尤為適宜。不同種類、區域和季節的蜂蜜所含成分都有差異。蜂蜜中還含有0.1%～0.4%的抑菌素，使蜂蜜具有較強的殺菌、抗菌作用。另外，蜂蜜在葡萄糖氧化酶的作用下，可以產生過氧化氫，具有很好的抗菌效果。以下分別詳述蜂蜜的主要營養成分：
圖一 結晶蜂蜜
（1）水分 成熟蜂蜜的水分含量在18%以下，一般不超過25%，超過則容易發酵。水分含量蜂蜜成熟程度的標志。蜂蜜中自然水分的含量受多種因素影響，包括采集的蜜源植物種類、蜜蜂品種、蜜蜂群勢強弱、蜜期時間長短、空氣的溫度和濕度及蜂蜜的貯藏方法等。蜂巢中的蜂蜜其所含水分是花蜜經過釀造、成熟後而殘留下來的。由於蜂蜜自身有著吸濕的特性，割取後的蜂蜜貯藏不當容易引起的變質。
（2）糖類 蜂蜜中的主要成分是糖類，它是自然界存在的最豐富的碳水化合物，約占蜂蜜總成分的3/4，其中包括單糖、雙糖和多糖。果糖和葡萄糖占總糖量的85%～95%，多糖、蛋白質、礦物質、有機酸4項總量占5%以下。果糖和葡萄糖為還原性的單糖，食用後很容易被人體消化吸收，並立馬轉化為能量供給人體利用。因此，我們在食用蜂蜜後不僅能消除疲勞，而且還不會產生發胖的現象。葡萄糖含量高的蜂蜜在低溫下很容易產生結晶。蜂蜜中除瞭含有果糖和葡萄糖外，還含有少量而多達23餘種的麥芽糖、蔗糖、松三糖、棉籽糖和糊精等糖類。正常各種蜂蜜中的蔗糖和麥芽糖含量都很少。因此蜂蜜可以被稱為是由葡萄糖、果糖、蔗糖及麥芽糖等所組成的混合物。
圖二 吃的再甜蜜 也不會胖
（3）酸類 蜂蜜中所含有的多種酸類占總量的0.1%左右，主要為有機酸，其中最主要的是葡萄糖酸和檸檬酸，還有醋酸、丁酸、蘋果酸和琥珀酸等。蜂蜜中絕大多數的有機酸是人體代謝所必需的。酸類物質是蜂蜜味道與復雜性的基礎。酸的種類與數量差異造就瞭蜂蜜味道的多樣性。但同時這些酸類被蜂蜜中的果糖甜味所覆蓋，因此蜂蜜總體給人的味覺刺激是非常曼妙的甜。
（4）礦物質 蜂蜜中所含的礦物質（礦物質，又被稱為無機鹽或灰分）一般為0.04%～0.06%。蜂蜜中礦物質的種類多達38種以上，主要為鐵、銅、鉀、鈉、鎂、鈣、鋅、硒、錳、磷、碘、矽、硫及鋁等。這些礦物質主要是植物從土壤中吸收來的，深色蜜比淺色蜜含的礦物質多。礦物質構成人體的支架——骨骼，還參加組成每一器官和細胞，以及參與細胞與細胞間液體的許多代謝過程的重要元素。經專傢測定，蜂蜜中的礦物質極易被人體吸收，這對嬰兒和孕婦是特別有價值的。蜂蜜中還含有抗菌素，具有消炎、解毒和殺菌等功效。若用純凈的蜂蜜塗於患處，可治燒傷、燙傷、眼瞼火等，並且不會使皮膚留下疤痕。
（5）酶 蜂蜜中的酶類，主要來自蜜蜂本身、采集的蜜源植物和排泄甘露的某些昆蟲。蜂蜜中含有多種酶，如蔗糖轉化酶、淀粉酶、葡萄糖氧化酶、過氧化氫酶、還原酶、脂酶、類蛋白酶等。蜂蜜中的酶在新陳代謝過程中起著十分重要的作用。酶是生物體內產生的具有催化能力的蛋白質，它的作用具有高度專一性。蜂蜜中最重要的酶是轉化酶，它的作用是水解淀粉和糖原或糊精。未經充分釀造的蜂蜜，淀粉酶含量低；經過高溫加熱處理或貯藏過久的蜂蜜，其淀粉酶也會受到破壞。蜂蜜中的淀粉酶值，是判斷成熟蜜與非成熟蜜、原蜜與加熱蜜及新蜜與陳蜜的依據。由於蜜源植物、蜂種不同，所取得蜂蜜的酶值也不同。
（6）維生素 蜂蜜中含有的維生素對人體是絕對不可少的。在人體發生維生素缺乏癥時，在膳食中加入少量的對應維生素，就會使病癥好轉（如維生素C對治療壞血病有效等）。蜂蜜中含有的維生素主要是維生素B1、維生素B2、維生素B3（煙酸）、維生素B5（泛酸）、維生素B6、維生素B7、維生素B12等B族維生素（如維生素B1可以預防腳氣病；人體缺乏維生素B2時會發生口角炎；缺乏維生素B6時，會發生貧血和淋巴組織萎縮，甚至會停止生長），維生素C，生物素，及葉酸等。蜂蜜中所含的多種維生素，在人體代謝過程中起到瞭非常重要的作用。蜂蜜中的維生素主要來自花粉，在酸性條件下貯藏蜂蜜，可以減緩維生素的損失。由於蜂蜜中含有B族維生素和維生素C，故有較好的美容功效，外用可被人體表皮細胞所吸收，滋潤皮膚，減少皺紋；內服可以補充皮膚營養。
（7）蛋白質和氨基酸 蛋白質是人體代謝過程中的特殊介質，是所有器官和組織的基本營養物質。蜂蜜中的蛋白質含量為0.29%～1.69%，平均為0.75%，變化范圍是0.1%～2.42%。蜂蜜中的蛋白質、氨基酸對人體的代謝反應及保護反應起著重要的作用。不同自然環境下即使同一蜜源植物所生產的蜂蜜其蛋白質也有不同，不同蜜源植物的蜂蜜所含的蛋白質就更為不同，有的花種蜂蜜的蛋白質含量高達1%或2%以上；蜂蜜中所含的氨基酸不僅數量多、含量高，而且種類也齊全，有的花種蜂蜜中竟高達18種之多。蜂蜜中含有的氨基酸以天門冬氨酸、谷氨酸、亮氨酸為主要氨基酸；蘇氨酸、絲氨酸、精氨酸、組氨酸、賴氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、甘氨酸、丙氨酸、纈氨酸、異亮氨酸、賴氨酸等在蜂蜜中普遍存在，某些蜂蜜中還含有胱氨酸。蜂蜜中的氨基酸對蜂蜜的營養價值至關重要。而蜂蜜中完全含有這幾種人體必需但自身卻無法合成的氨基酸。
蜂蜜發酵主要因其本身含有機酸以及耐糖性酵母菌的活動。耐糖性酵母菌在適合它繁殖的條件下大量繁殖，分解蜂蜜中的糖分，產生酒精和二氧化碳，以致蜂蜜表面形成泡沫，這即是蜂蜜的發酵。
（8）芳香物質 蜂蜜中還含有芳香物質等成分。不同的單花蜜因其不同的芳香性成分而具有不同的顏色、香氣和味道。一般情況下，剛取的新鮮蜂蜜的香味與花的香味是一致的。芳香性的物質主要是醇和醇的衍生物——醛、酮及其相應的酯，這是蜂蜜在成熟過程中通過發酵作用形成的。
圖四 中華蜜蜂采集花粉
（9）糊精和膠體物質 蜂蜜中含有少量的糊精和膠體物質，其存在增加蜂蜜的黏稠性。蜂蜜的膠體物質主要由部分蛋白質和蠟類、戊聚糖類等物質組成；蜂蜜的膠體物質是存在於液體內永遠分散的大、小分子的集合體，它們既不能沉淀，又不能被普通的過濾介質濾出來，它們介於真溶液和懸浮液之間。膠體物質可以影響蜂蜜的性質、顏色和混濁度。
（10）其他成分 蜂蜜中還含有一些色素、花粉等物質，稱為其他成分。這些成分也均是對人體有益無害的物質，與前述物質共同構成瞭蜂蜜的獨特性質，千百年來讓人們受益無盡。