冬虫草多糖：虫草多糖是冬虫夏草的主要有效成分之一，其主要由甘露糖、虫草素、腺苷、半乳糖、阿拉伯糖、木糖精、葡萄糖、岩藻糖组成的多聚糖。具有很强的生物活性，在对人体的作用上面虫草多糖主要起到固本培元、扶正祛邪的作用，能调节免疫、抗肿瘤、护肾、延缓衰老、抗疲劳、调节脂代谢与糖代谢、抗肝纤维化和抗辐射等多种功能。
虫草酸：虫草酸也是冬虫夏草的主要成分之一，是一种D－甘露糖醇，为奎宁酸的异构体，在改善人体新陈代谢，预防脑血栓、脑出血、心肌梗塞起到了非常重要的作用，同时还具有抑菌、镇咳、祛痰、平喘、消肿、降低颅内压、增强身体对疾病的抵抗力等功效。
生物碱：冬虫夏草还含有多种生物碱，经过科学研究发现从冬虫夏草中检出的生物碱有虫草素、尿嘧啶、胸腺嘧啶、腺嘌呤、鸟嘌呤、尿苷、腺苷、次黄嘌呤核苷、次黄嘌呤。其中主要的是腺苷，它具有改善心脑血液循环、防止心律失常、抑制神经递质释放和的作用；同时腺苷含量也是是评价冬虫夏草内在质量的主要指标之一。
微量元素：冬虫夏草微量元素有30余种，以P和Mg的含量，较高有Al、Fe、Ca、Na、Zn；其次是K、Si、Mn、Sr、Ba、Cu、等。此外冬虫夏草也有其他很多元素。