O mel não possui uma única fórmula química, pois é composto por vários compostos. A frutose, um tipo de carboidrato, é o maior ingrediente do mel, compreendendo aproximadamente 38,2 por cento da substância.
A glicose, um carboidrato monossacarídeo semelhante à frutose, é o segundo composto mais prevalente no mel, com cerca de 31% do composto. 17 por cento do mel é composto de água. Além desses três componentes, os 15% restantes do mel são compostos de carboidratos complexos como sacarose e maltose, proteínas, aminoácidos, enzimas, vitaminas como riboflavina, niacina e ácido fólico. Ele também contém minerais em pequenas quantidades, como cálcio, zinco e cromo. Um grupo antioxidante conhecido como flavonóides é exclusivo do mel.