ニンニクはその約60%が水分であり、糖質が28.7%、次いで蛋白質が8.4%でこれに続きます。このほか、水溶性の食物繊維が比較的多く含まれます。糖質中の大部分はフルクタンと呼ばれるオリゴ糖です。ニンニクには有機イオウ化合物が特徴成分として含有され、総イオウ含量は約0.3%に相当します。

生のニンニクはほとんどにおいませんが、切ったり潰したりすると強烈なにおいを発します。これは、においのないアリインと酵素アリイナーゼが反応し、アリシンと呼ばれる成分に変化するからです。アリシンは極めて反応性の高い化合物で、多くのにおい成分に変わっていきます。