Najliczniejszą grupę związków występujących w miodzie stanowią węglowodany (średnio 77%). Przeważają cukry proste. Przeciętna zawartość glukozy wynosi 30%, a fruktozy 38%. Sacharoza występuje w miodach odmianowych w granicach od 0,8% (miód gryczany i wrzosowy) do 7,7% (miód akacjowy). Średnio występuje ona w ilości 1,3%. Z dwucukrów redukujących w największej ilości spotykana jest maltoza (do 5,4%), a z trójcukrów melecytoza, występująca wyłącznie w miodach spadziowych (do 28%). Ponadto w różnych typach i odmianach miodu stwierdzono niewielkie ilości 22 innych cukrów (m.in. trehalozy, izomaltozy, melibiozy i gencjobiozy).

Ważną grupę związków pochodzących z nektaru lub spadzi stanowią kwasy organiczne (0,05-1,2%), które w zasadniczy sposób kształtują smak miodu. W największej ilości występują kwasy: glukonowy, jabłkowy i cytrynowy. Z innych kwasów wymienić należy: mlekowy, bursztynowy, winowy, szczawiowy, masłowy, propionowy, mrówkowy i octowy. Ponadto w miodzie spotyka się 15 innych kwasów, w tym benzoesowy i pirogronowy.

Zawartość białka nie przekracza zwykle 0,5%. Są to głównie albuminy i globuliny, będące składnikami wydzieliny gruczołów gardzielowych pszczół. Miód zawiera także niewielkie ilości wolnych aminokwasów (średnio 0,03%).

Olejki eteryczne pochodzenia kwiatowego, decydują o smaku, składają się na nie m.in. wyższe alkohole alifatyczne, aldehydy, ketony, estry i związki polifenolowe.

Do istotnych związków azotowych występujących w miodzie należą enzymy. Pochodzą one głównie z wydzieliny gruczołów ślinowych pszczół. Do najważniejszych należy zaliczyć:
► inwertazę,
► amylazy: alfa-amylaza i beta-amylaza (enzymy te zwane też są diastazami),
► oksydazę glukozy
W miodzie stwierdzono również występowanie kilkunastu innych enzymów, w tym lizozymu.

Miód zawiera niewielką ilość witamin. Zależy to głównie od obecności pyłku kwiatowego i mleczka pszczelego. W miodzie występują zazwyczaj witaminy z grupy B w tym B1, B2, B6, C, A, kwas foliowy, kwas nikotynowy i kwas pantotenowy.

W miodzie znajduje się najwięcej potasu (do 4 mg/g), fosforu, magnezu i wapnia. W nieco mniejszej ilości występuje żelazo, krzem, siarka, miedź, fluor, cynk i mangan. Spośród innych ważnych biopierwiastków miód zawiera: kobalt, molibden, chrom i jod.

Skład chemiczny miodów:
– węglowodany (głównie fruktoza i glukoza) – ok. 80%,
– kwasy organiczne (głównie glukonowy, jabłkowy i cytrynowy),
– olejki eteryczne pochodzenia kwiatowego, decydują o smaku, składają się na nie m.in. wyższe
alkohole alifatyczne, aldehydy, ketony, estry i związki polifenolowe,
– barwniki – m.in. ß-karoten, karotenoidy, ksantofil.
– enzymy,
– mikroelementy takie jak: mangan,, chlor, magnez , potas, fosfor, wapń, żelazo, kobalt i inne,
– witaminy: B1, B2, B6, B12,
– kwasy: foliowy, pantotenowy, biotynę.