種々の植物の樹脂とミツバチ自らの体液とが混合されて作られているため、非常に複雑な成分内容となっています。
蜜源植物の種類により成分は異なりますが、大まかには樹脂55％、ろう30％、芳香性精油10%、花粉5％の内訳です。フラボノイド類、有機酸、テルペン類、酸類、ビタミン、ミネラルなどが主な栄養素です。
成分は、単独でなく複合的に、私たちの体に働きかけます。
フラボノイドは、植物に含まれる色素の一種で、植物が紫外線から自身を守るために不可欠な成分です。酸化を防ぎ、細胞を守る働きがあります。とくにプロポリスの原料となる若芽は、外敵から身を守る成分の含有量が多く含まれているため、特定の酵素を抑制する効果や、細胞膜に与える効果があります。
フラボノイドの効果に関する研究が公表されたことがきっかけで、プロポリスの有用性が話題になった時期がありました。
近年研究が進み、働きが注目されているのが、アルテピリンCです。アルテピリンCは、ブラジル産（アレクリン種）のみに含まれる成分です。ブラジルのミナス・ジェライス州の森林に生息するアフリカ蜂化ミツバチは攻撃性が強く、防衛本能も高いために、独自の成分が含まれているのではないかと考えられます。細胞を健康な状態にする調整作用があるといわれています。
このほかの成分として、テルペン類（テルペノイド）、クマル酸なども注目されています。
現在約300種類ほどの成分が確認されていますが、まだすべて解明された訳ではありません。今後、研究が進み、新たな成分や効果が解明されることに期待が寄せられています。