花椒分布广泛, 长久以来就作调味品使用。挥发油是花椒的活性成分之一。但由于品种的不同，产地的气候、土质等诸多自然环境的不同, 挥发油成分复杂，其化学组成与其含量差异很大。其挥发油成分主要含有烯烃类, 如柠檬烯、蒎烯、松油烯、月桂烯、桧烯、罗勒烯、侧柏烯和丁香烯等；醇类, 如芳樟醇、松油醇和沉香醇等； 酮类, 如胡椒酮和薄荷酮等；另外, 还有醛类、环氧化合物( 如1, 8 - 桉树脑) 、酯类和芳烃等。文献报道用超临界CO2流体法萃取的花椒挥发油, 总含量为4.24 %，得到9,7-十八烯醛等58 个化学组分, 鉴定出其中的57 个化学组分[14]。有报道，花椒果实中的挥发油含量为0.7%~9%，其地区不同差异较大。油中的主要成分为烯烃类，占80.96%；醇类12.45%；酮类3.63%；环氧化合物1.51%；酯类1.43%，含量最高的是柠檬烯（limonene）为26.98%。青椒的果实中挥发油含量约为1.7%，主要成分为爱草脑（estrago）约90%[15]。但由于挥发油有易挥发性，又不能像冰片、薄荷脑等易挥发性物质可长久密闭贮藏。
生物碱
生物碱类化合物是指天然的含氮有机化合物，是花椒属植物中普遍含有的一类物质，具有多种特殊而显著的生理作用。花椒中生物碱按其母核可分为四大类: 喹啉衍生物类( Ⅰ )、异喹啉衍生物类( Ⅱ )、苯并菲啶衍生物类( Ⅲ )和喹诺酮衍生物类(Ⅳ) 。这些生物碱可以游离存在, 也可以季胺盐的形式存在。花椒所含的生物碱类成分主要有茵芋碱（skimmianine）、青椒碱（schinifoline）、香草木宁、和帕洛平等。其中青椒碱(schinifoline) 是第1 个从花椒属植物中发现的4-喹啉酮类生物碱[16]。刘锁兰等研究发现，不同品种、不同产地的花椒中的生物碱含量有着明显的差异。他们还发现青椒中的茵芋碱的含量随成熟度的提高而有所增加，放置一年含量明显降低；而青椒碱的含量随成熟度的提高而降低，放置一年后含量无变化。
酰胺类化合物
酰胺类化合物是花椒属植物中常见的生物活性成分[18]，在体外具有抗血小板凝聚的作用。花椒属植物中的酰胺大多为链状不饱和脂肪酸酰胺，其中以山椒素类为代表, 它们中有些具强烈的刺激性，这可能是花椒的麻味的主要来源。
香豆素类化合物
香豆素(coumarin) 是邻羟桂皮酸的内酯, 具有芳香甜味。香豆素在植物体内低浓度时刺激发芽和生长, 高浓度时则抑制发芽和生长，在动物体内有毒性、抗菌、松弛平滑肌、抗凝血和光敏等生理作用[18]。花椒中的香豆素主要是果皮中所含的香柑内酯（bergapten）及脱肠草素（herniarin）。青椒果皮尚含香柑内酯（bergapten）、伞形花内酯（umbelliferone）。
木脂素
木脂素(lignans) 是一类在生物体内由双分子苯丙素衍生物聚合而成的化合物。主要生物活性有抗癌、致泻、强壮、杀虫、毒鱼及肌肉松弛等作用。花椒中的木脂素几乎均为双环氧木脂素。
其他成分
花椒中还含有三萜、甾醇、烷烃以及黄酮苷类等。
