O mel, 25% mais doce que o açúcar de mesa, é essencialmente água (17-18%) e açúcar (75- 80%, principalmente glicose e frutose).

Mas mais de 150 substâncias minoritárias foram identificados em sua composição — e são estes os responsáveis pela maioria das propriedades biológicas e saudáveis atribuídas a ele.

O teor de todos estes compostos varia em função das flores das quais o mel é proveniente (mel de castanha, mel de flor de laranjeira, etc.) e da região geográfica e da estação do ano.

É por isso que as flores servem como biomarcadores da identidade do mel.

Entre estes compostos minoritários, estão alguns minerais (sobretudo, potássio), vitaminas (principalmente, ácido fólico ou vitamina B₉ e vitamina C), polifenóis, aminoácidos, enzimas e proteínas, ácidos orgânicos (responsáveis por sua acidez), carotenoides e compostos voláteis (aromáticos, que também são usados para identificar a origem floral).

Muitos dos compostos minoritários, mas fundamentalmente os compostos fenólicos, são responsáveis pelas propriedades funcionais ou saudáveis do mel.

Há evidências destas propriedades in vitro (em laboratório) e/ou in vivo (com animais de laboratório e, em alguns casos, também em estudos clínicos com pessoas).