洋甘菊花中已鑑定出120多種化學成分以及次級代謝產物，其中包括28種萜類化合物、36種黃酮類化合物和52種具有潛在功效的其他化合物。洋甘菊花的主要成分包括幾種酚類化合物，主要有黃酮類化合物芹菜素（pigenin）、槲皮素（Quercetin）、萬壽菊素（Patuletin）、木犀草素（Luteolin）及糖苷類（Glucosides）。洋甘菊中的芹菜素是被認為紓壓功能的主要成分，能幫助引領入睡。從洋甘菊花中提取的精油，其主要成分是萜類化合物α-紅沒藥醇（α-bisabolol）及其氧化物和甘菊環（Azulene），包括母菊蘭烯（Chamazulene）。在各種主要成分中，一般認為萜類化合物和母菊天藍烴為最主要的活性化合物。