برخی ترکیبات شیمیایی آنالیز شده از گیاه زعفران شامل موارد زیر می باشند:
 
1- کربوهیدرات: قندهای احیا کننده که بیش از 20% وزن زعفران را تشکیل می دهند مانند گلوکز و مزوکتوز و گلیکز و …
 
2- مواد معدنی: شامل K2O, NA2O-P2O2-CL2
 
3- ویتامینها: مانند ویتامین B1 و ریبوفلاوین B2
 
4- چربی: مانند استگیما استرول، کاپتااسترول
 
5- رنگدانه ها: شامل کارتنوئیدهای محلول در چربی مانند لیکوین  a-  کاروتن  و b- کاروتن و کارتنوئیدهای محلول در آب مانند کروسین و آنتوسیانین می باشد. کروسین crocin عامل اصلی رنگ زرد زعفران است با فرمول C44 H64 O24 و درصد این ماده در هنگام گل دادن بین 9/1 تا 15% متغیر می باشد.
 
6- گلیكورند picro crocin: گلیکورند فاقد رنگ است که طعم تلخ زعفران را باعث می شود با فرمول C16 H26 O7 و نقطه ذوب 156 درجه سانتی گراد که در زعفران تازه حدود 4% گلیكورند وجود دارد.
 
7- روغنهای فرار: عامل عطر و آروما در زعفران سافرانال می باشد که عمده ترین ترکیب موجود در روغنهای فرار است با فرمول C10 H16 O.