现代研究
主要成分
草麻黄茎中含有生物碱1%～2%，其生物碱中40%～90%为麻黄碱（l-Ephedrine）， 其次为伪麻黄碱（d-Pseudo-ephedrine）及微量的l-N-甲基麻黄碱（l-N-Methylephedrine）、d-N-甲基伪麻黄碱（d-N-Pseudo methylephedrine）、l-去甲基麻黄碱（l-Norephedrine）、d-去甲基伪麻黄碱（d-Demethyl-pseudoephedrine）、麻黄次碱（Ephedine）．此外，还含有苄基甲胺（Benzyl-methylamine）、2，3，5，6-四甲基吡嗪（2，3，5，6-Tetramethylpyrazine）等；又含6%的儿茶鞣质和挥发油， 挥发油中含有l-α-松油醇（l-α-Terpineol）、β-萜品烯醇（β-Terpineol）、萜品烯醇-4（Terpineol-4）、月桂烯（Myrcene）、2，3，5，6-四甲基吡嗪等30余种成分；亦含有黄酮类成分， 如白飞燕草甙元（Leucodelphinidin）、麦黄酮（Tricin）、芹黄素（Apigenin）、山萘酚（Kaempfer- ol）等；尚含有机酸类，如对-羟基苯甲酸（p-Hydroxybenzoic acid）、肉桂酸（Cinnamylic acid）、对-香豆酸（p-Coumaric acid）、香草酸（Vanillic acid）、原儿茶酸（Protocatechuic acid）．
木贼麻黄含生物碱 1.15%～1.75%，其中主要是麻黄碱和伪麻黄碱．该品还含有鞣质、黄酮甙、糊精、菊粉、淀粉、果胶、纤维素、葡萄糖等糖类化合物以及草酸（Oxalic acid）、柠檬酸（Citric acid）、苹果酸（Malic acid）、延胡索酸（Fumaric acid）等有机酸类．
中麻黄含多量麻黄碱， 尚含鞣质、黄酮甙、糊精、菊粉、淀粉、果胶、纤维素、葡萄糖等．
上述三种麻黄中所含化学成分相似，但生物碱含量以木贼麻黄最高， 草麻黄次之，中麻黄较低．
化学研究
草麻黄地上部分含有麻黄类：左旋麻黄碱（ephedrine），右旋伪麻黄碱（pseudoephedrine），左旋去甲基麻黄碱（norephedrine），右旋去甲基伪麻黄碱（norpseudoephe-drine），左旋甲基麻黄碱（methylephedrine），痕量右旋甲基伪麻黄碱（methylpseudoephedrine），以麻黄碱为主，伪麻黄碱含量较少，总含量为0.481 -1.382%。恶唑酮类生物碱：麻黄恶唑酮（ephedroxane）。挥发油：从中分离出32种化合物，含量较高的有（α，α，4-trimethyl-3-cyclohexen-1-methanol），β-松油醇（β-terpineol），对（艹孟）-2-烯-7-醇（p-meth-2-en-7-ol），平喘有效成分左旋-α-松油醇（α-terpineol）和2，3，5，6-四甲基吡嗪（2，3，5，6-tetramethylpyrazine）。黄酮类化合物：芹菜素（apigenin），小麦黄素（tricin），山柰酚（kaempferol），芹菜素-5-鼠李糖甙（apigenin-5-rhamnoside），蜀葵甙元（herbacetin），3-甲氧基蜀葵甙元（3-methoxyherbacein）及山柰酚鼠李糖甙（kaempferol rhamnoside）。
另有报道，由生产麻黄碱的麻黄母液残渣中分离得O-苯甲酰-L-（=）-伪麻黄碱（O-benzoyl-L(+)-pseudoephedrine）。
木贼麻黄地上部分含有麻黄生物碱类：左旋麻黄碱，右旋伪麻黄碱，左旋去甲基麻黄碱，右旋去甲基伪麻黄碱，左旋甲基麻黄碱，痕量右旋甲基伪麻黄碱，以麻黄碱为主，伪麻黄碱含量较少，总含量为2.093%-2.436%。恶唑酮类生物碱：麻黄恶唑酮。挥发油：从中分离出27种化合物，含量较高的有6，10，14，-三甲基十五碳-2-酮（6，10，14-trimethyl-2-pentadecanone），3，7，11，15-四甲基-2-十六碳烯-1-醇（3，7，11，15-tetramethyl-2-hexadecen-1-ol），十八碳酸甲酯（octadecanoic acid methyl ester），平喘有效成分2，3，5，6-四甲基吡嗪，但不含另一种平喘有效成分旋-α-松油醇。黄酮醇甙：4′，5，7-三羟基-8甲氧基黄酮醇-3-O-β-D-吡喃葡萄糖甙（4′，5，7-trihydroxy-8-methoxyflavonol-3-O-β-D-glucopyranoside）。芳香酸类：苯甲酸（benzoic acid），对羟基苯甲酸（p-hydroxybenzoic acid），桂皮酸（cinnamic acid），对香豆酸（p-coumaric acid），香草酸（vanillic acid）及原儿茶酸（protocatechuic acid）。