Η χημική σύσταση του βασιλικού πολτού δεν έχει προσδιοριστεί πλήρως, καθώς έχει αναλυθεί το 97% των συστατικών του, αλλά παραμένει άγνωστο το 3%. Ο βασιλικός πολτός περιέχει βιταμίνες, μεταλλικά στοιχεία, αμινοξέα, ένζυμα. Συγκεκριμένα, περιέχει νερό σε ποσοστό 67% , πρωτεΐνες και αμινοξέα σε ποσοστό 12,5% , 11% απλά σάκχαρα (μονοσακχαρίτες) και 5% λιπαρά οξέα. Επίσης περιέχει πολλά ιχνοστοιχεία, ένζυμα, αντιβακτηριακά και αντιβιοτικά στοιχεία και ίχνη βιταμίνης C. Δεν περιέχει καμιά από τις λιποδιαλυτές βιταμίνες Α, D, Ε και Κ. Επίσης περιέχει και μία αναλογία ενεργών ουσιών, όπως η ακετυλοχολίνη που βρίσκεται σε ποσότητα πάνω από 1 mg/g και η οποία έχει αγγειoδιασταλτικές ιδιότητες, χρήσιμες για τη θεραπεία κυκλοφορικών διαταραχών. Έχουν βρεθεί ίχνη τεστοστερόνης αλλά η ποσότητά τους είναι αμελητέα, σε σχέση με την ημερήσια παραγωγή τεστστερόνης ενός άνδρα.
Βιταμίνες
Ο βασιλικός πολτός περιέχει τις βιταμίνες Β1, Β2, Β3, Β4, Β5, Β6, Β7, Β8, Β9, Β12 και C. Το παντοθενικό οξύ (Β5) παίζει μεγάλο ρόλο στο μεταβολισμό των προνυμφών που βρίσκονται στην ανάπτυξη.
Μεταλλικά στοιχεία
Στον βασιλικό πολτό έχουν ανιχνευθεί τα εξής μεταλλικά στοιχεία: νάτριο, κάλιο, σίδηρος, ασβέστιο, ψευδάργυρος, χρώμιο, μαγγάνιο και νικέλιο.
Αμινοξέα
Έχουν ταυτοποιηθεί 29 αμινοξέα, τα πιο σημαντικά είναι το ασπαρτικό και το γλουταμινικό οξύ. Όλα τα απαραίτητα αμινοξέα για τον άνθρωπο υπάρχουν στον βασιλικό πολτό και μάλιστα σε επαρκείς αναλογίες.[3]
Λιπαρά Οξέα
Το κυριότερο είναι το 10-υδροξυ-δεκενοϊκό οξύ, το οποίο έχει αντιβακτηριακές και μυκητοκτόνες ιδιότητες.[3] Επίσης περιέχει υδροξύ-λιπαρά οξέα και δικαρβοξυλικά οξέα
Σάκχαρα
Τα σάκχαρα που έχει ο βασιλικός πολτός αποτελούνται κυρίως από φρουκτόζη και γλυκόζη, σε ποσοστό 90%, σε αναλογία παρόμοια με αυτή που έχει το μέλι.
Παρατηρείται μεγάλο εύρος στις αναλυτικές τιμές των διαφόρων συστατικών του κι αυτό οφείλεται σε διάφορους παράγοντες όπως: το είδος-φυλή των μελισσών, η περιοχή συλλογής και η διαφορετική χλωρίδα που συναντάται, η ηλικία της προνύμφης από την οποία συλλέγεται, οι συνθήκες διατήρησής του, καθώς και η μέθοδος που χρησιμοποιείται για τον προσδιορισμό των συστατικών του. Ωστόσο, οι διαφορές αυτές δεν είναι μεγάλες, γι’ αυτό η σύνθεσή του μπορεί να θεωρηθεί σχετικά σταθερή.