油料種子的種類繁多，不同油籽的化學成分及含量不盡相同，但各種油籽中都含有油脂、蛋白質、糖類、游離脂肪酸、磷脂、色素、蠟、烴類、醛類、酮類、醇類、油溶性維生素、水分及礦物質等成分。此外，個別油料中還含有少量特殊的物質。

一、油脂

純凈的油脂是指甘油三脂肪酸酯。植物油料油籽中的油脂，是由糖類分解成的脂肪酸與甘油在脂肪酶的作用下酯化而形成。油料種子在成熟過程中，油脂的合成反應可能尚未進行到底，有些甘油的羥基未能完全與脂肪酸結合，即使到油料收獲時，仍能存在著油脂合成代謝反應的中間產物——甘油一酸酯和甘油二酸酯。

油籽中的油脂主要存在于細胞質中，在細胞原生質體內形成油體原生質。

二、蛋白質

蛋白質主要是由許多氨基酸組成的一種高分子復雜化合物。按照蛋白質的理化性質和組成成分可將其分為簡單蛋白質和復雜蛋白質兩大類。油料中的簡單蛋白質主要是清蛋白、球蛋白、谷蛋白、醇溶蛋白等幾種，其中球蛋白是油料種子中蛋白質的主要成分，其含量可占總蛋白質含量的80%以上。油料中的結合蛋白質主要有糖蛋白、核蛋白、脂蛋白、磷蛋白、色蛋白等。核蛋白主要存在于細胞核和細胞質中，脂蛋白存在于原生質體膜質結構中，糖蛋白存在于細胞壁蛋白、酶及豆科油料種子的儲藏蛋白質中。

按照蛋白質的生理功能，油料種子的蛋白質可分為結構蛋白、儲藏蛋白和酶蛋白三類。結構蛋白主要存在于在細胞原生質體的的各種膜結構中；儲藏蛋白大部分存在于原生質疑液中，是油料種子蛋白的主體，如在大豆中約占總蛋白質的70%左右；酶蛋白是細胞中很豐富的蛋白質，它們是細胞中各種生化反應的催化劑。在油料種子中對油脂生產比較重要的酶類主要有脂肪酶、脂肪氧化酶、磷脂酶、尿酶等。

   脂肪酶能催化脂肪的水解和合成反應。它的催化作用具有可逆性。

脂肪氧化酶可以催化某些高級不飽和脂肪酸及其脂肪酸配生成氫過氧化物，生成的最后產物為低分子的過氧化物，如醛、酮、酸等。因此含有這類酶的油料在條件適宜時會迅速發生氧化酸敗使酸價顯著增高。

   磷脂酶可以使磷脂水解生成甘油、脂肪酸、膽堿或膽胺。

   尿素酶主要存在于大豆等豆類種子中，是大豆抗營養因子之一。

三、糖類

油料種子中含有單糖、多糖和低聚糖。

油料種子中含有的單糖主要是戊糖和己糖。戊糖常以結合態存在，己糖以自由形式或結合形式存在。油料種子中的多糖有淀粉、纖維素和半纖維素。纖維素和半纖維素主要存在于種子外殼和種皮中，種仁中含量很少。在成熟的油籽中，淀粉的含量應該是很少的，因為在種子成熟過程中，淀粉已經完全地或者差不多完全地耗在脂肪的生成過程中。有時候，在成熟的油籽中也可能遺留少量的淀粉，例如，花生在成熟狀態下，仍然含有大量的淀粉。在大豆中也可能有相當數量的淀粉存在。所有未成熟的油籽中都含有淀粉，數量的多少則視成熟的程度而定。油籽愈不成熟，淀粉含量愈高。油料種子中含有少量的低聚糖，如蔗糖和棉籽糖等。

總體說來，在成熟的油料種子中，糖類的含量一般不大，尤其是在高油分油料中，糖類的含量更少。盡管如此，糖類是油料細胞的重要構成部分和主要的儲藏物質之一，它對油脂制取工藝有一定的影響。

四、類脂物

類脂物是指分子結構與甘油三酸酯相似或其溶解性與甘油三酸酯類似，能溶于天然油脂的非甘油三脂肪酸酯的物質。類脂物在油料中的含量不大，但種類繁多，通常可分為可皂化物和不可皂化物兩大類。

類脂物中可以與堿發生皂化的稱為可皂化物，主要有甘油一酸酯、甘油二酸酯、脂肪酸、磷脂、糖酯、醚酯、神經磷脂、蠟、甾醇酯等；類脂物中不與堿發生皂化，而僅能溶于油脂的稱為不可皂化物，主要有甾醇類、烴類、色素、抗氧化物質以及微量金屬等。

類脂物在油料中的存在狀態各不相同。大部分的類脂物主要存在于油料細胞的原生質中，此外在種子的種皮表面一般包裹一層角質，有的種子在胚中也常存在角質，角質層中包含多種類脂化合物、有各種蠟質、長鏈脂肪酸、碳水化合物、脂肪醛和酮等組成的復雜化合物。

1、磷脂

磷脂即磷酸甘油脂，簡稱磷脂。磷脂主要包括磷脂酰膽堿（PC）、磷脂酰乙醇氨（PE）、磷脂酰絲氨酸（PS）、磷脂酰肌醇（PL）、磷脂酰甘油（PG）、甘油磷脂酸（PA）等。磷脂酰膽堿俗稱卵磷脂，磷脂酰乙醇氨俗稱腦磷脂，它們是兩種最主要的磷脂。

油料中的磷脂是一種營養價值很高的物質，其含量在不同的油料種籽中各不相同。以大豆和棉籽中的磷脂含量最多。磷脂不溶于水，可溶于油脂和一些有機溶劑中；磷脂不溶于丙酮。磷脂有很強的吸水性，吸水膨脹形成膠體物質，從而在油脂中的溶解度大大降低。磷脂容易被氧化，在空氣中或陽光下會變成褐色至黑色物質。在較高溫度下，磷脂能與棉籽中的棉酚作用，生成黑色產物。磷脂還可以被堿皂化，可以被水解。另外，磷脂還具有乳化性和吸附作用。

2、脂肪酸

脂肪酸在油料種籽中主要是以結合狀態存在于油脂中，很少以游離狀態存在。尤其是在成熟、干燥的油料種籽中，游離脂肪酸含量一般很少。但若油料種籽成熟度較差或油料種籽在儲存過程中發熱霉變，油料種籽中的游離脂肪酸含量就會升高。

天然油脂中的主要成分是混合脂肪酸甘油三酸酯，簡稱甘三酯。脂肪酸是組成甘三酯的主要成分。在甘三酯分子中，甘油基部分的相對分子質量是41；脂肪酸基部分的相對分子質量約在650～970之間，占整個甘三酯分子的94%～96%。由于脂肪酸在甘三酯分子中占的比重較大，因此其對甘三酯的物理和化學性質有較大的影響。

脂肪酸最初是由脂肪水解而得到的，具有酸性，因此得名脂肪酸。脂肪酸被定義為天然油脂水分解生成的脂肪族羧酸化合物的總稱，屬于脂肪族的一元羧酸。

目前已發現的天然脂肪酸有200多種，廣泛存在于動、植物油脂中。天然脂肪酸絕大部分為偶數直鏈的，奇數碳鏈的極個別。碳鏈中不含雙鍵的為飽和脂肪酸，含有雙鍵的則稱不飽和脂肪酸。不飽和脂肪酸根據所含雙鍵的多少，分為一烯酸、二烯酸、三烯酸和三烯以上的脂肪酸。二烯以上的天然不飽和脂肪酸有共扼與非共扼之分，非共扼脂肪酸是指碳鏈的雙鍵被一個亞甲基隔開的脂肪酸，而共扼酸是指在某些碳原子間交替地出現單鍵與雙鍵的不飽和脂肪酸。天然脂肪酸中以非共扼脂肪酸為多，共扼脂肪酸為少。

不飽和脂肪酸由于雙鍵兩邊碳原子上連接的原子或原子團在空間排列上的不同，有順式與反式幾何異構體之分。氫原子在雙鍵同側的為順式，在雙鍵異側的則為反式。天然存在的脂肪酸除極少數為反式體外，大部分都是順式結構。

除上述成分外，油料中都還含有水分、礦物質；許多油料中含有植酸鹽、葡萄糖甙、甾醇葡萄糖甙；在某些油料還含有的特殊成分，如芝麻中的芝麻酚，大豆中的胰蛋白酶抑制素、凝血素、異黃酮，棉籽中的棉酚等。