Il miele non ha una singola formula chimica, in quanto è composto da un numero di composti. Il fruttosio, un tipo di carboidrato, è il singolo ingrediente più grande del miele, che comprende circa il 38,2 percento della sostanza.
Il glucosio, un carboidrato monosaccaride simile al fruttosio, è il secondo composto più diffuso nel miele, a circa il 31% del composto. Il 17 percento del miele è costituito da acqua. Oltre a questi tre componenti, il restante 15% del miele è costituito da carboidrati complessi come saccarosio e maltosio, proteine, amminoacidi, enzimi, vitamine come la riboflavina, la niacina e l'acido folico. Contiene anche minerali in tracce diverse come calcio, zinco e cromo. Un gruppo antiossidante noto come flavonoidi è unico per il miele.