苦楝含有多种苦味的三萜类成分。

在根皮、干皮中的主要苦味成分为苦楝素，即川楝素和另一尚未完全确定的微量成分。还含有其他苦味成分：印楝波灵A、印楝波灵B、梣皮酮、葛杜宁、苦里酮、苦内酯、苦洛内酯以及苦楝子三醇等。在干皮中还有正卅烷、β-谷甾醇、葡萄糖和其他微量成分。

从日本产苦楝的韧皮部中，曾得到一个具有与山道年类似杀虫作用的化合物，还分离出香荚兰酸和dl-儿茶精，前者能驱除蛔虫与短膜壳绦虫。又从苦楝变种的叶子，分离出二种黄酮体：芸香甙和山柰酚-3-L-鼠李糖-D-葡萄糖甙。果实中的苦味成分有苦楝子酮、苦楝子醇。还有4，4，8-三甲基-3β，7α，23-三羟基-胆甾-14，24-二烯-21-羧酸-21，23-内酯。医学教|育网搜集整理从日本苦楝的果实和果皮中，除得到苦楝子酮外，还有楝酮乙酸酯和去乙酰杜楝质等。