芳香油的成分主要包括烴類、醇類、酯類、酮類、醚類、酸類、酚類、胺類以及雜環衍生物等。
這些成分中，萜類化合物及其衍生物是植物芳香油的主要成分之一。萜類化合物可分為無環單萜、單環單萜、雙環單萜和倍半萜類等，這些化合物在精油中扮演著重要角色，如薰衣草、柑橘類、鼠尾草等。
此外，芳香油中還含有芳香族化合物，因其具有苯環結構而多數具有香氣，如苄醇、苯乙醇等。脂肪族化合物雖然不如萜類化合物和芳香族化合物的含量高，但也對香氣有貢獻，如任醇、癸醇等。含氮含硫化合物雖然在植物中的含量不多，但因其強烈的氣味特徵，在精油和香料領域也受到關注。