菟丝子含生物碱、蒽醌、香豆素、黄酮、甙类、甾醇、鞣酸、糖类等。黄酮类有：槲皮素（Quercetin）、紫云英甙、金丝桃甙（Hyperin）；甾醇类有：胆甾醇（Cholesterol）、菜油甾醇（Cam-pesterol）、β-谷甾醇（β-Sitosterol）、豆甾醇（Stig-masterol）、β-香树脂醇（β-Amyrenol）。 亦含微量元素如锶、钼、钙、镁、铁、锰、锌、铜等以及多种氨基酸（种子中的游离氨基酸和水解后的总氨基酸为5.3%，其中必需氨基酸的含量占42.8%）。
大菟丝子含糖甙，维生素A类物质，其含量按维生素A计算为0.0378%.
