化學成分
百里香精油的化學成分因其種類及其分布區的不同而呈現多型性,這種多型性也可以作為分類的依據。魏春雁等根據該屬植物化學成分的多型性,將興安百里香劃分為五種類型,即倍半萜烯/ 龍腦/ 樟腦型、倍半萜烯/ 樟腦/ 龍腦/ 單萜醇型、倍半萜烯型、桉油精/ 芳樟醇/ 龍腦型和單萜/ 倍半萜烯型；將五肋百里香分為酚型、芳樟醇型和混合型三種類型；將黑龍江百里香分為酚/ 萜醇混合型和萜烯型兩種類型。
活性成分
全草均含揮發油，以花盛時含量最高。其主要成分為百里香酚（Thymol）、香荊芥酚（Carvacrol）、芳樟醇（Linalool）和對-聚傘花素（p-Cymol）等多種化合物。黃芩素、葡萄糖苷、木犀草素-7-葡萄糖苷、芹菜素等黃酮成分和揮發油。