大蒜主要含有：挥发性成分如甲基烯丙基硫醚、二烯丙基硫醚等硫醚类；酯类如烯丙基硫代亚磺酸-1-丙烯酯，烯丙基硫代亚磺酯丙酯（Allicin又名大蒜素）；苷类：有硫苷如葫蒜素，黄酮苷如槲皮素，氨基酸类如蒜氨酸（Alliin），甲硫氨酸等。
大蒜素，为淡黄色粉末或淡黄色油状液体，一般有较浓的气味。沸点80-85℃（0.2kPa），相对密度1.112（20/4℃），折光率1.561。溶于乙醇、氯仿或乙醚。水中溶解度2.5%(质量)(10℃)，其水溶液pH值为6.5，静置时有油状物沉淀物形成。与乙醇，乙醚及苯可互溶。对热碱不稳定，对酸稳定。由存在于百合科植物大蒜的鳞茎中，由存在的大蒜氨酸在大蒜酶作用下转化产生。也存在于葱的鳞茎中，具有强烈的大蒜臭，味辣。
农业上用作杀虫、杀菌剂，也用于饲料、食品、医药上。