黄檗的树皮含小檗碱约1.6%，并合少量黄柏碱，木兰花碱，药根碱，掌叶防已碱，白栝楼碱，蝙蝠葛任碱，胍；另含柠檬苦素即黄柏内酯，黄柏酮及γ-，β-谷甾醇，菜油甾醇，豆甾醇，7-去氢豆甾醇，白鲜交酯，黄柏酮酸，青萤光酸，24-亚甲基环木菠萝醇，γ-羟基丁烯内酯衍生物（黄柏）Ⅰ、Ⅱ，牛奶树醇-B，小檗红碱。根皮中分离出小檗碱约9%，尚有药根碱，白栝楼碱，黄柏碱。

黄檗的果实中含少量小檗碱，掌叶防己碱；另含挥发油约2.16%，油中主要成分为月桂烯约92%，医学教|育网搜集整理还有少量甲基王酮，微量甲基庚酮以及可能是牻牛儿醇的物质。此外还含有南美花椒酸胺，5，5‘-二甲基糠醛醚。

黄檗的叶含黄酮类化合物达10%，从中分离出黄柏甙，去氢黄柏甙，黄柏环合甙，黄柏双糖甙，去氢黄柏双糖甙，去甲淫羊霍异黄酮次甙，异黄柏甙，去氢异黄柏甙，金丝桃甙。黄柏的叶还含有生物碱。此外还含有多糖，多糖经水解后阿拉伯糖含量约22%-23%，鼠李糖约30%，半乳糖和半乳糖醛酸约占47%左右。另外还分得a-（1-4）-链（半乳糖醛酸）半乳糖。