北五味子含有17种氨基酸，其中有8种人体必需氨基酸；有机酸主要有苹果酸、柠檬酸，少量的酒石酸、琥珀酸和草酸；含有丰富的微量元素，如Ca、K、P、N、Mg等；含有多种维生素，如维生素B、维生素C、维生素B1、维生素B2，其中维生素C含量为21.6mg/l 是苹果酸的3倍，此外含有脂肪酸，少量的白藜芦醇。木脂素是北五味子的主要生理活性物质，具有多方面的生理功能，北五味子中木脂素有150多种，主要为五味子素以及类似物质γ—五味子素，去氧五味子素，五味子醇甲，五味子醇乙等.

北五味子对人体具有益气、滋肾、敛肺、涩精、生津、止渴、益智、安神等功效，是生产健脑安神、调节神经药品及保健品的首选常用中药材。