早在19世纪60年代，行业内就已经有对精油的研究的记载，当前，普遍认为精油主要包括4大类化学物质：萜类化合物、芳香族化合物、脂肪族化合物和含氮含硫化合物。

1．萜类化合物

萜类化合物在自然界中分布广泛，是精油的主要组分，部分精油的萜类化合物含量能达到80%以上。以下列举一些精油中的萜类化合物：

萜类化合物按照化学结构又可以分为无环单萜（开链单萜）类、单环单萜类、双环单萜类和倍半萜类：

（1）无环单萜也叫开链单萜，主碳链可以看作是由两分子异戊二烯首位相连所成，含有三个双键，没有环状结构。常见的成分有月桂烯、罗勒烯、香叶醇、橙花醇、芳樟醇、香茅醇、柠檬醛等。

（2）单环单萜可以看作是两分子异戊二烯成环化合后再通过不同程度的脱氢、取代而衍生成的一类化合物。在精油中代表性的单环单萜类化合物主要有苧烯、松油烯、水芹烯、薄荷脑、薄荷酮、香芹酮、桉叶素等。

（3）双环单萜的分子结构中有两个环状结构，其中一个为6元环。其碳骨架是由两个异戊烷基构成。精油中常见的双环单萜类化合物包括蒎烯、莰烯、龙脑、樟脑、葑酮等。

（4）倍半萜类化合物含有15个碳原子，由三个异戊烷基单位组成，既有无环结构的，也有环状结构的，多为烃类、醇类、酮类和内酯类。倍半萜类的异构体多，沸点高，很多是香气中重要的成分，如金合欢醇、橙花叔醇、石竹烯、蛇麻烯、长叶烯、柏木烯等。

2．芳香族化合物

芳香族化合物在精油中的存在仅次于萜类化合物，因其具有苯环结构，故多数具有香气，也正因此被称作芳香族化合物。芳香族化合物直接与精油的香气有关，主要包括苄醇、苯乙醇、肉桂醇、丁香酚、百里香酚、苯甲醛、肉桂醛、香兰素等。

3．脂肪族化合物

脂肪族化合物在精油中含量及香气虽不及萜类化合物和芳香族化合物，但也是一类重要的成分，往往因脂肪族化合物的存在而使香气更为持久，常见的有任醇、癸醇、叶醇、叶醛、甲基庚烯酮、紫罗兰酮、鸢尾酮等。

4．含氮含硫化合物

含氮含硫化合物在花、叶类植物种含量很少，但在谷物、豆类、咖啡、可可、茶等作物类有广泛的分布，虽然一般含量不高，但由于气味极强且有特征性的香气，故引起了此类成分在精油、香料领域的关注。主要包括呋喃、噻唑、吡嗪、喹啉、吲哚以及它们的衍生物。