三七的化學成分分為兩大類:有機化學成分和無機化學成分；有機化學成分主要有皂苷、黃酮、揮發油、氨基酸、多糖、淀粉、蛋白質等；無機化學成分包括氮、磷、鉀等大量元素和鈷、鉬、銫等微量元素。

三七含有70余種皂苷成分，77種以β-欖香烯為代表的揮發油，17種以三七素為代表的氨基酸以及三七多糖、三七黃酮等多種具有生理活性的物質。

皂苷是三七主要有效活性成分，也是目前研究較為系統的化學物質，是人參屬植物中廣泛存在的活性物質。20世紀30年代，我國學者開始對三七皂苷進行研究，限于當時研究條件的制約，研究進展緩慢，70年代以后，隨著現代分離手段及測試儀器的廣泛應用，三七皂苷類化學成分的研究才取得顯著的進展。迄今共分得70多種單體皂苷，其中最多的是Rg1、Rb1、R1、Rd四種單體皂苷。三七的不同部位，所含的三七皂苷成分各不相同，地下部分以人參三醇型皂苷為主，地上部分僅含人參二醇型皂苷。

三七主根皂苷成分研究:三七主根是三七的主要藥用部位，含總苷為7%左右。單體皂苷以人參皂苷Rg1、Rb1、Rd和三七皂苷R1為主，4種單體皂苷約占總皂苷的80%左右。其中，含量最高的是Rg1，含量一般為3-4%；其次是Rb1，含量一般為2-3%；Rd和R1含量一般為0．5%。4種皂苷含量的比例大致為Rg1占50%、Rb1占30%、Rd和三七皂苷R1各占10%。由于產地、采收期、加工方法等的不同，三七主根的皂苷含量會有差異。

三七根莖皂成成分:三七根莖中的皂苷種類和各單體皂苷的比例與主根很相似，總皂苷含量和單體皂苷含量均比主根高。根莖中的總皂苷含量一般在10%左右，Rg1一般可達到4-5％，Rbl一般為3-4％，Rd和Rl得率為1．0%左右。三七根莖是目前加工企業用于提取三七皂苷的主要原料。

三七莖葉皂苷成分:三七地上部分皂苷主要是20-原人參二醇型皂苷。總皂苷含量為4%左右，主要含有人參皂苷Rb3、Rb1、Rc、Fc等。

三七花蕾皂苷成分:三七花蕾中主要含2O-原人參二醇型皂苷。有研究報道三七花的總皂苷含量高達19%，是三七中皂苷含量最高的部位。三七花的皂苷種類與莖葉的很類似。其主要含有人參皂苷Rb3、Rbl、Rb2、Rc、Rd、Fe絞股藍皂苷lX等。

三七果實及種子中皂苷成分:三七果實和種子中含有的皂苷均為20-原人參二醇型皂苷。主要皂苷成分為人參皂苷Rb3、Rbl、RC、Rd、絞股藍皂苷lX及三七皂苷Fa及Fc。

三七果梗皂苷成分的研究:魏均嫻等從三七果梗中分得12種單體皂苷，分別為人參皂苷Rbl、Bb3、Rc、Re；三七皂苷Rl、Fa、Fb及Fe；絞股藍皂苷Lx、XV和XVll，量微的一種皂苷尚待鑒定。三七果梗主要皂苷成分與花類似，只含量有所差異，提示果梗皂苷可代花皂苷使用。

三七皂苷多為白色粉末，極性較大，易溶于水、甲醇和乙醇，不溶于石油醚、乙醚等有機溶劑。

地上部分由三七花/三七紅籽、三七莖葉組成:主要含20-原人參二醇型皂苷(Rb族皂苷)，對中樞有抑制作用，表現為鎮靜、安定與催眠等作用。

地下部分由三七剪口、三七主根、三七支根和三七須根組成。:主要含20-原人參三醇型皂苷(Rg族皂苷)，對中樞有興奮作用，能提高腦力和體力活動，表現出抗疲勞等。

三七中總皂苷成分有活血作用，抑制血栓的形成，促進血栓溶解，改善血流動力學的作用。

三七根部中總皂苷含量大約7-8%，含量最高的部位為根莖，含量10%以上。