主要含有的化學成分有揮發油類、生物堿類、環烯醚萜類、三萜皂苷類。根據溶解性，可以將續斷的化學成分分為極性段、弱極性和非極性。研究者在川續斷的石油醚部分分離出了β-谷甾醇、正三十二烷酸、正三十五烷酸，在川續斷的乙酸乙烯中分離出了胡蘿干苷、常春藤皂苷元，在川續斷的水溶性部分中分離出了8種三萜皂苷。與此同時對續斷藥材的提取液進行分析，還發現了其中含有揮發油和生物堿，揮發油中的化合物共有41種。從川續斷的正丁醇萃取相中，可以分離出兩個三萜皂苷和4個三萜皂苷化合物。[3]
(1)揮發油類
研究認為川續斷的揮發油中共有41種化合物，使用氣相色譜紅外光譜和氣相色譜質譜聯用的方式對其進行研究，其中酚類化合物較多，萜類種類較少，蒔羅艾菊酮、三甲基苯酚的含量較多。
(2)生物堿類
通過對川續斷的生物堿成分進行薄層層析，共發現了兩個生物堿斑點，經過分離鑒定為喜樹堿和龍膽堿，然而也有研究認為龍膽堿是在氨水的作用下由其他成分轉化而來的。[3]
(3)環烯醚萜類
研究者從川續斷的甲醇中提取和分離了兩個環烯醚萜，其中含有的環烯醚萜類主要有熊果酸、馬錢子苷、當藥苷、茶茱萸苷等，還有研究者從川續斷根的乙醇提取物中提取到了一種林生續斷苷Ⅲ。
(4)三萜皂苷類化合物
三萜皂苷類化合物是川續斷的主要成分，齊墩果烯型五環三萜皂苷為苷元。研究者通過分離自川續斷的醇提液酸水解液，得到了常春藤皂苷元，還有學者從中分離出了10個皂苷類化合物。與此同時還首次在川續斷中提取出了3-O-α-L-吡喃葡萄糖-常春藤皂苷元。
(5)其他成分
除了上述成分之外，川續斷中還有胡蘿卜苷、β-谷甾醇、蔗糖、正三十二烷酸和正二十五烷酸等成分，有學者從川續斷的根中提取了6種咖啡內酯奎寧酸類成分，具有抗氧化活性。此外川斷續含有的微量元素還有Cu、Zn、Mn、Mg、Fe、Ca等。[3]