桐油的主要成分是甘油三酸酯，其中包含了高不飽和度的α-桐酸，這種脂肪酸含有三個共軛雙鍵，提供了大部分的C=C。除了α-桐酸，桐油還含有亞油酸、油酸和飽和脂肪酸。此外，桐油中還含有維生素E、角鯊烯、植物甾醇、戊聚糖及幾種蛋白質等成分。