纈草含揮發油0.5～2%，其成分多種多樣，且隨著氣候及生態環境的不同而有所不同。其中含有單萜，主要是龍腦(borneol)及其乙酸酯和異戊酸酯。它的倍半萜成分如纈草烯酸(valerenic acid)、纈草酮(valeranone)、纈草萜醇酸、纈草烯醛等因其生物活性而受到許多人的重視，其主要的骨架結構是纈草烯酸、纈草酮和闊葉纈草甘醇(kessyl glycol)。其中纈草烯酸和闊葉纈草環結構是纈草屬植物特有的。其他的揮發油成分還有：l莰烯(camphene)、α 蒎烯（αpinene）、l 檸檬烯(l limonene)、α 葑烯(α fenchene)、月桂烯(myrcene)、水芹烯(phellandrene)、l 石竹烯(l caryophyllene)、γ 松油烯(γ terpinene)、異松油烯(terpinolene)、雅檻藍樹油烯(eremophilene)、γ 芹子烯(γ selinβ 甜沒藥烯(β bisabolene)、α 姜黃烯(α curcumene)、喇叭醇(ledol)。β-valerine)、鬃草寧堿(chatinine)、纈草生物堿A、纈草生物堿B、獼猴桃堿[(S)-(—)-actinidine]、纈草寧堿(valerianine)等生物堿和呋喃並呋喃木脂素（如1—羥基松脂醇），在纈草的水提取物中還含有壹些遊離氨基酸，如γ—氨基丁酸（GABA）、酪氨酸、精氨酸、谷酰胺。此外還含有咖啡酸、綠原酸、鞣質、谷甾醇等。β-D-葡萄糖甙(apigenin-7-O-β-D-glucoside)、芹菜素(apigenin)、木犀草素(luteolin)、香葉木素(diosmetin)和刺槐素(acacetin)；有機酸咖啡酸(caffeic acid)、綠原酸(chlorogenic)、對羥基苯甲酸。從其揮發油中鑒定出α-姜黃烯、δ-欖香烯、β-芹子烯、α-法尼烯等11個成分[2]。α-香檸檬烯、δ-杜松烯、β-紅沒藥烯、反-β-法尼烯、纈草萜酮、綠葉醇、β-紅沒藥醇等23個成分。其中16個與纈草揮發油中成分相同，說明種和變種之間的揮發油成分有壹定的相似性[2]。α-姜黃烯、莰烯、異戊酸、反-β-金合歡烯、β-甜沒藥烯等。與纈草揮發油化學成分比較，相同成分為15個，特別是主成分乙酸龍腦酯含量在二者揮發油中均為最高，毛節纈草為31.21%，纈草為36.07%[3]。 γ—氨基丁酸 (GABA)和苯並二氮位點相互作用，在低濃度時，纈草提取物提高氟硝安定的親和力，然而，當濃度升高反而抑制氟硝安定的親和力。纈草提取物也能增強K+或黎蘆定刺激引起的前負荷GABA海馬趾放射性的釋放。
ene)、橙皮酸(hesperitinic acid)、山酸(behenic acid)、l 桃金娘醇(l myrtenol)、乙酸桃金娘酯、異戊酸桃金娘酯、 纈草根還含有纈草堿