La miel no tiene una sola fórmula química, ya que está compuesta de varios compuestos. La fructosa, un tipo de carbohidrato, es el ingrediente más grande de la miel, que comprende aproximadamente el 38.2 por ciento de la sustancia.
La glucosa, un carbohidrato monosacárido similar a la fructosa, es el segundo compuesto más prevalente en la miel, aproximadamente el 31 por ciento del compuesto. El 17 por ciento de la miel se compone de agua. Más allá de estos tres componentes, el 15 por ciento restante de la miel se compone de carbohidratos complejos como la sacarosa y la maltosa, proteínas, aminoácidos, enzimas, vitaminas como la riboflavina, niacina y ácido fólico. También contiene minerales en cantidades tan diversas como el calcio, el zinc y el cromo. Un grupo antioxidante conocido como flavonoides es exclusivo de la miel.