مهم‌ترین ترکیبات موجود در زعفران شامل ترکیبات زرد رنگ که به خوبی در آب محلول‌اند (مشتقات کروستین)، ترکیبات تلخ از جمله پیکروکروسین که به ویژه مقوی معده می‌باشند، مواد معطر (اسانس) که مهم‌ترین ترکیب آن سافرانال می‌باشد که گاهی تا ۱درصد زعفران را تشکیل می‌دهد، روغن ثابت به میزان حداکثر ۱۰درصد، رطوبت حدود ۱۳۱۰ درصد و ترکیبات معدنی حدود ۵درصد می‌باشد.