山药块茎含薯蓣皂甙元（diosgenin）0。012%，多巴胺（dopamine），盐酸山药碱（batatasine hydrochloride），多酚氧化酶（polyphenoloxidase），尿囊素（allantoin）止杈素（abscisin）Ⅱ。又含糖蛋白（glucoprotein），水解得：赖氨酸（lysine），组氨酸（histidine），精氨酸（arginine），天冬氨酸（aspartic acid），苏氨酸（threonine），丝氨酸（serine），谷氨酸（glutamic acid），脯氨酸（proline），甘氨酸（glycine），丙氨酸（alanine），缬氨酸（valine），亮氨酸（leucine），异亮氨酸（isoleucine），酷氨酸（tyrosine），苯丙氨酸（phenylalanine）和蛋氨酸（methionine）。还含包括上述氨基酸和胱氨酸（cystine），γ-氨基丁酸（γ-aminobutyric acid）在内的自由氨基酸，另含具降血糖作有用的多糖，并含由甘露糖（mannose），葡萄糖（glucose）和半乳糖（galactose）按摩尔比6.45：1：1.26构成的山药多糖，又含钡、铍、铈、钴、铬、铜、镓、镧、锂、锰、铌、镍、磷、锶、钍、钛、钒、钇、镱、锌、锆以及氧化钠、氧化钾、氧化铝、氧化铁、氧化钙、氧化镁等。

根茎含多巴胺、儿茶酚胺（catecholamine），以及胆甾醇（cholesterol），麦角甾醇（ergosterol），菜油甾醇（campesterol），豆甾醇（stigmasterol），β-谷甾醇（β-sitosterol）。粘液中含植酸（phytic acid），甘露多糖（mannan）Ia,Ib和Ic；有人说粘液含多糖40%，蛋白质2%，磷3%和灰分24%，多糖部分由80%的甘露糖和少量的半乳糖，木糖（xylose），果糖（fructose）及葡萄糖所组成。珠芽（零余子）含5种分配性植物生长调节剂，命名为山药素（batatasin）Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ。还含止杈素，多巴胺和多种甾醇：胆甾烷醇（cholestanol），（24R）-α-甲基胆甾烷醇[（24R）-α-methyl cholestanol]，（24S）-β-甲基胆甾烷醇[（24S）-β-methyl cholestanol]，（24R）-α-乙基胆甾烷醇[（24R）-α-ethyl cholestanol]，胆甾醇，菜油甾醇，（24S）-β-甲基胆甾醇[（24S）-β-methyl cholestanol]，24-亚甲基胆甾醇（24-methylenecholesterol），β-谷甾醇，豆甾醇，异岩藻甾醇（isfucosterol），赬桐甾醇（clerosterol），24-亚甲基-25-甲基胆甾醇（24-emthylene-25-methyl cholesterol），7-胆甾烯醇（lathosterol），8（14）-胆甾烯醇[cholest-8（14）-enol]，（24R）-α-甲基-8（14）-胆甾烯醇[（24R）-α-methyl cholest-8（14）-enol]，（24S）-β-甲基-8（14）-胆甾烯醇[（24S）-β-methyl cholest-8（14）-enol]，（24R）-α-乙基-8（14）-胆甾烯醇[（24R）-α-ethyl cholest-8（14）-enol]。 同属植物日本薯蓣块茎含三萜皂甙，尿囊素，胆碱（choline），17种氨基酸（比山药块茎所含的自由氨基酸缺γ-氨基丁酸）及无机化合物（比山药块茎所含的无机化合物缺镧）。又含修养降血糖活性的日本薯蓣多糖（dioscoran）A、B、C、D、E、F。