芝麻油中主要成分为不饱和脂肪酸，占85%～90%，油酸和亚油酸基本上各占50%，其特点是稳定性强，而且易保存，这是因为麻油中含有一种天然抗氧化剂----芝麻酸的缘故。
麻油中还含有蛋白质、芝麻素、维生素E、卵磷脂、蔗糖、钙、磷、铁等矿物质，是一种营养极为丰富的食用油。
芝麻油中的主要营养成分是脂肪酸和一些微量营养成分（维生素E、植物甾醇、芝麻木脂素等）。
根据我国芝麻油的相关国家标准可见，芝麻油中含有大量不饱和脂肪酸，以油酸和亚油酸为主，约占总脂肪酸的80%以上。而不饱和脂肪酸比较容易氧化，按理说是不容易保存的，但实际中却发现芝麻油稳定性非常好，并不容易发生酸败。
