蜂蜜是一种高度复杂的糖类混合物，蜂蜜主要成分是糖类，它占蜂蜜总量的四分之三以上，其中有单糖、双糖和多糖、但这些糖分的含量比例对于各种蜂蜜来说，有一个一致的特征，即果糖和葡萄糖的总和占蜂蜜糖分的85％～95%，而目几乎在大多数蜂蜜种类中，主旋糖（果糖）都占优势，例如荆条蜜、枣花蜜和刺槐蜜等、部分蜜种如棉花蜜、野坝子蜜则右旋糖（葡萄糖）的含量比主旋糖多。各种蜂蜜中的蔗糖和麦芽糖含量很少，约在百分之几的范围内。此外，蜂蜜中还有蛋白质、氨基酸、有机酸、维生素、色素、芳香物质等。除了干物质外其余的就是水分。
水分，是指蜂蜜中所含的自然水分、水分含量的高低标志着蜂蜜的成熟程度。经蜜蜂酿制成成熟的纯正蜂蜜自然水分平均为18％左右，一般不超过20％、蜂蜜自然水分的含量受多种因素影响，如采集的蜜源植物种类、蜜蜂群势强弱、蜜期时间长短、空气的温度和湿度，以及蜂蜜的贮藏方法等，都会造成水分含量的变化、超过20％自然水分的蜂蜜。很容易发酵、在蜜蜂巢里的蜂蜜，它的含水量是自然含水量是由花蜜经过酿造成熟后而残留下来的。分离蜜贮藏不当，会吸收空气中的水分浓度变低，这样容易引起蜂蜜变质、因此，在取蜜和贮藏蜂蜜时要加以注意。
糖类，是自然界存在的最丰富的碳水化合物。它是具有潜在活性的多羟基的难或多羟基的酮，或者在水解时能产生这种多羟基酸的化合物、蜂蜜中碳水化合物——糖占总成分的3／4，其中果糖和葡萄糖占总糖量的85％～95％。
蜂蜜是由葡萄糖、果糖、蔗糖、麦芽糖、“蜂蜜糊精”等所组成的混合物。最新研究发现蜂蜜是一种高度复杂的糖类混合物除了葡萄糖、果糖、蔗糖和麦芽精外。还含有麦芽二糖、a一海藻糖，海藻糖、昆布二糖、松三糖等、当然，这些糖大多数都不存在于花蜜里。因此人们认为可能是蜜蜂在酿造过程中或在蜂蜜的贮藏中，通过酶及蜂蜜里的酸类作用而形成的、蜂蜜之所以具有甜度、吸湿性及高能量。是果糖和葡萄糖占绝对优势的缘故。除了那些结晶很快的蜂蜜，如油菜蜜、棉花蜜等所含的葡萄糖多于果糖外，多数蜂蜜是果糖的含量比萄糖高，所以具有左旋性、果糖含量越高的蜂蜜，甜味越浓。以蔗糖的甜度为100，则果糖与蔗糖、葡萄糖的甜度比为175：100。75。果糖与葡萄糖属于小分子糖食用后不经消化即可为人体直接吸收、由于蜂蜜是一种高浓度的糖，它的比热，较高热能也高。人们早已把它作为能源食物。
蜂蜜中蛋白质的含量，平均为0.3％，变化范围是o.1％～ 2.42％。氨基酸含量平均 0. 00476％，变化范围0.0008％一O.0375％、蛋白质是生命代谢过程中的特殊介质．是所有器官和组织的基本物质。蜂蜜中的蛋白质、氨基酸消化过程中和在机体的代谢反应及保护反应中也起着重要作用。矿物质，又称无机盐或灰分．蜂蜜中矿物质的含量很低，一般为 0.03％一0.9％．主要矿物质为铁、铜、钾、钠、镁、锰、磷、硅、锌、硒等多种。深色蜜比浅邑蜜含有更多的矿物质。蜂蜜中矿物质含量虽然不高，但是值得注意的是，它从体血液中的矿物质含量近似、用蜂蜜代替白糖加到膳食。，就可提高人们对矿物质的摄取量，这也是蜂蜜的又一营养价值、因为矿物质对人体的作用是很重要的它构成人体支架——骨骼，参加组成每一器官和细胞、矿物质不仅是组成细胞和组织的元素，同时也参加细胞和细胞间液体的许多代谢过程。矿物质还具有促进许多系统活化的作用、人体的一切器官和组织能够进行正常的生命活动，矿物质起了非常重要作用、所以蜂蜜中含有与人体相似的矿物质，它具有一定的营养价值。
维生素，它是比较简单的有机化合物、虽然它们存在的很少，不能作为能源，但是它们对于生命来说是绝对不可少的。人和动物缺乏维生素时不能正常生长发育，并发生维生素缺乏症。当发生”维生素缺乏症”时，在膳食中加入少量的对应维生素，病症就好转。如治疗坏血病，只有维生素C有效。
蜂蜜中含有的维生素，主要是B族维生素、维生素C等。硫磺素（维生素B1）能预防脚气病，B2缺乏会得口角炎，维生素C缺乏会引起坏血症，B6缺乏，就会出现贫血和淋巴组织萎缩就会停止生长。泛酸（B5）、叶酸（BC）、烟酸（PP）等缺乏，都会引起相应的疾病、蜂蜜中含有多种维生素。虽然含量不高，但它在人体代谢过程中起到了非常重要的作用。蜂蜜中的维生素主要来源于花粉、在酸性条件下贮藏，可以减缓维生素的破坏、蜂蜜在加工过滤中，滤除了花粉，加之温度高。使维生素大为减少。
酶是生物体产生的具有催化能力的蛋白质它的作用具有高度专一性、蜂蜜中的酶类，来自于蜜蜂本身及其采集的蜜源植物和排泄甘露的某些昆虫、其所含的酶类有转化酶、淀粉酶、葡萄糖氧化酶等多种。 蜂蜜中最重要的酶是转化酶，它的作用是水解淀粉和糖元或糊精。未经充分酿造的蜂蜜，淀粉酶含量低，经过高温加热处理或贮藏过久的蜂蜜，其淀粉酶也会受到破坏、蜂蜜中的淀粉酶值，是判断成熟蜜与非成熟蜜、原蜜与加热蜜及新蜜与陈蜜的依据。 由于蜜源植物不同。蜂种不同，所取得蜂蜜酶值也有高低。国际币场上特别强调酶值一定要达到规定标准、凡是酸值在8.0以下的蜂蜜即视为不合格品．