葡萄籽中含有多酚类物质，主要有儿茶素类和原花青素类。儿茶素类化合物包括儿茶素、表儿茶素及其没食子酸酯，是葡萄籽中主要的单聚体，也是原花青素寡聚体和多聚体的构成单位。葡萄籽中所含的油脂约占其重量的百分之十二到百分之十五，油中含有大量的不饱和脂肪酸。葡萄籽中含有少量的挥发性成分，这些物质大多属于醇、酚、萜类物质，都具有较高的生物活性。葡萄籽中还含有粗蛋白、氨基酸和维生素A、E、D、K、P及多种微量元素，如钙、锌、铁、镁、铜、钾、钠、锰、钴等。
