北乌头的块根含总生物碱 0.70～1.3%。乌头的块根含总生物碱为0.82～1.56%。 北乌头及乌头均含剧毒的双酯类生物碱: 中乌头碱(Mesaconitine), 次乌头碱(Hy-paconitine), 及乌头碱(Aconitine), 一般以中乌头碱或次乌头碱为主要成分, 据分析乌头块根中含中乌头碱及乌头碱 0.01～0.23%, 含次乌头碱0.01～0.11%。 此外, 北乌头中还含有异乌头碱(Iso-aconitine)、 素馨乌头碱(Jesaconitine); 乌头中还含有塔拉弟胺(Talatisamine), 川乌碱甲 (Chuan-Wu base A, C23H37O6N)及川乌碱乙(Chuan-Wu base B, C22H35O4N)。 最近证明北草乌中尚含北草乌碱为一新生物碱。 按上述的炮制方法加工的草乌, 北草乌的生品总生物碱的含量为0.70～1.30%,炮制后大约降低10倍, 为0.07～0.13%; 而乌头生品的总生物碱的含量为0.80～1.50%, 炮制后降低至0.08～0.15%。