树皮含杜仲胶（Gutta-percha）6～10%，根皮约含10～12%，为易溶于乙醇，难溶于水的硬性树胶。此外，还含糖甙0.142毫克%、生物碱0.066毫克%、果胶6.5毫克％、脂肪2.9毫克%、树脂1.76毫克%、有机酸0.25毫克％、酮糖（水解前2.15毫克%、水解后3.5毫克%）、维生素C20.7毫克%、醛糖、绿原酸。
种子所含脂肪油的脂肪酸组成为亚麻酸67.38%、亚油酸9.97%、油酸15.81%、硬脂酸2.15%、棕榈酸4.68％。果实含胶量可达27%，易溶于乙醇、丙酮等有机溶剂。杜仲皮、叶含14种木脂素和木脂素甙（ligninoglycosides），与甙元联接的糖均为吡喃葡萄糖。其中二苯基考，试大收集整理四氢呋喃木脂素及其甙有松脂素双糖甙等，松脂素双糖甙（pinoresinoldiglycoside）为杜仲降压的有效成分。
从杜仲皮中还分到正二十九烷、正卅烷醇、白桦脂醇（betulin）、白桦脂酸、β-谷甾醇、熊果酸、香草酸。杜仲皮和叶还含有17种游离氨基酸以及锗、硒等15种微量元素。尚含环烯醚萜类成分，从杜仲皮、叶中分出10种环烯醚萜类（iridoids），有都桷子素葡萄糖甙（geniposide）、桃叶珊瑚甙（aucubin）、筋骨草甙（ajugoside）、杜仲甙（ulmoside）、玄参甙乙酸酯（harpagideacetate）及葡匐甙（reptoside）等，除杜仲甙类外，其余成分甙元均以β-甙链联接吡喃葡萄糖。杜仲甙类糖部分为异麦芽糖（isomaltose-葡萄糖-α-葡萄糖甙）。
