کلاله گیاه زعفران دارای ترکیبات شیمیایی از قبیل کربوهیدراتها، مواد معدنی، موسیلاژ، ویتامین و رنگ دانه ها شامل آنتومیانین، کاروتن، کیلوپن، زیگزانتین و کروسین می باشد. اصلی ترین ترکیبات ایجاد کننده طعم در زعفران گیلکوزیدی به نام پیکروکروسین است ماده معطر اصلی زعفران سافرانال است که حدود 60 درصد از ترکیبات فرار زعفران را تشکیل می دهد ماده ایجاد کننده رنگ در زعفران کروسین می باشد این ماده یک گلکوزید است