برخی ترکیبات شیمیایی آنالیز شده از گیاه زعفران شامل موارد زیر می باشند:

۱- کربوهیدرات: قندهای احیا کننده که بیش از ۲۰% وزن زعفران را تشکیل می دهند مانند گلوکز و مزوکتوز و گلیکز و …

۲- مواد معدنی: شامل K۲O, NA۲O-P۲O۲-CL۲

۳- ویتامینها: مانند ویتامین B۱ و ریبوفلاوین B۲

۴- چربی: مانند استگیما استرول، کاپتااسترول

۵- رنگدانه ها: شامل کارتنوئیدهای محلول در چربی مانند لیکوین  a-  کاروتن  و b- کاروتن و کارتنوئیدهای محلول در آب مانند کروسین و آنتوسیانین می باشد. کروسین crocin عامل اصلی رنگ زرد زعفران است با فرمول C۴۴ H۶۴ O۲۴ و درصد این ماده در هنگام گل دادن بین ۹/۱ تا ۱۵% متغیر می باشد.

۶- گلیكورند picro crocin: گلیکورند فاقد رنگ است که طعم تلخ زعفران را باعث می شود با فرمول C۱۶ H۲۶ O۷ و نقطه ذوب ۱۵۶ درجه سانتی گراد که در زعفران تازه حدود ۴% گلیكورند وجود دارد.

۷- روغنهای فرار: عامل عطر و آروما در زعفران سافرانال می باشد که عمده ترین ترکیب موجود در روغنهای فرار است با فرمول C۱۰ H۱۶ O