W składzie chemicznym miodu gryczanego, podobnie jak w miodzie akacjowym, stwierdza się dużą ilość fruktozy. Według Makowiczowej świeży miód gryczany zawiera 51,6% fruktozy, 46,59% glukozy i 0,27% sacharozy. Występują w nim ponadto związki typowe dla kwiatów gryki, zwłaszcza znaczne ilości magnezu, żelaza i innych biopierwiastków, jak: fosfor, miedź, cynk, bór, jod, nikiel, kobalt, co jest charakterystyczne dla ciemnych miodów. W próbkach polskiego miodu gryczanego stwierdza się także dużą ilość witaminy C (2,9-11,9 mg%) oraz witamin Bi, 62 i PP. Natomiast, mimo znacznej zawartości rutyny w zielu gryki (do 2%), w pozyskanym miodzie praktycznie nie stwierdza się jej. W procesie dojrzewania miodu związek ten, będący glikozydem, ulega rozkładowi do aglikonu kwercetyny o wyraĄnym działaniu przeciwdrobnoustrojowym. W ciągu około 6 tygodni aglikon zostaje rozłożony do związków nieaktywnych mikrobiologicznie.

Miód gryczany odznacza się znaczną kwasowością. Według danych Oddziału Pszczelnictwa w Puławach zawartość wolnych kwasów wynosi średnio 40,6 mval/kg miodu. Według Szemietkowa w produkcie tym stwierdza się wyjątkowo dużą ilość białka (do 0,3%). Poza tym zawiera on pewną ilość związków koloidowych (około 0,8%). Jako miód letni bogaty jest w liczne enzymy, między innymi ceamylazę, inwertazę i fosfatazę. Pod względem zawartości enzymów uznawany jest za najbogatszy z polskich miodów. Badania przeprowadzone w Instytucie Pszczelnictwa w Puławach wskazują, że nawet po roku przechowywania tego produktu w temperaturze pokojowej, aktywność cc-amylazy (diastazy) kształtuje się znacznie powyżej normy. Warte podkreślenia jest również to, że miód gryczany zachowuje w tych samych warunkach przechowywania wysoką jakość.

Miód gryczany odznacza się poza tym wysoką aktywnością antybiotyczną. Dla przebadanych w ramach badań własnych próbek miodu uzyskano wartości inhibinowe 4 i 5. Aktywność antybakteryjna krajowego miodu gryczanego oznaczona w Oddziale Pszczelnictwa w Puławach także była wysoka. Zarówno świeży miód gryczany, jak i po 6 miesiącach przechowywania w różnych warunkach nie stracił swej aktywności wobec gronkowców złocistych Staphylococcus aureus (średnica stref zahamowania wzrostu 30-40 mm) oraz pałeczek Escherichia coli (15-20 mm). W innym badaniu nie stwierdzono istotnego wpływu podwyższonej temperatury na jego aktywność antybakteryjna wobec testowego szczepu laseczek Bacillus subtilis. Aktywność ta w skali 0-5 wynosiła 4, co oznacza, że zahamowanie wzrostu tego szczepu obserwowano już w stężeniu 5-10% miodu gryczanego.

Miód wielokwiatowy pod względem składu chemicznego cechuje duża różnorodność. Decyduje o tym nektar kwiatowy pochodzący z wielu roślin miododajnych. Podobnie jak w innych odmianach miodu, podstawą jego właściwości odżywczych i leczniczych są cukry proste, glukoza i fruktoza. Szczególnie dużą zawartością cukrów prostych odznacza się miód wielokwiatowy z kwiatów wiosennych. Natomiast miody pochodzące z pełni lata i jesienne są bogatsze w enzymy, biopierwiastki i związki o działaniu przeciwdrobnoustrojowym. Według Curyło badane próbki miodu wielokwiatowego zawierają od 1,5 do 10 ug/100 g (3-karotenu (prowitaminy A). Poza tym okazało się, że omawiany produkt odznacza się dużą zawartością krzemu, pierwiastka niezbędnego do prawidłowego funkcjonowania układu krwionośnego, a także do odnowy skóry, włosów i kości.
W badaniach nad kwasowością Rybak-Chmielewska stwierdziła w 1000 g miodu wielokwiatowego średnio ponad 30 mval wolnych kwasów. Według Wojtackiego częstą domieszkę miodów wielokwiatowych stanowi spadĄ z drzew iglastych, nadając im specyficzny smak i aromat. Miód ten zawiera ponadto niewielkie ilości wosku i pyłku kwiatowego.

Aktywność antybiotyczna miodu wielokwiatowego jest dość niska, świadczą o tym wartości inhibinowe uzyskane w badaniach różnych próbek tego miodu. Według danych Rychlik i Doleżalowej przebadane próbki miodu wielokwiatowego odznaczały się słabym działaniem wobec gronkowców Staphylococcus aureus (średnia wartość inhibinowa 2,1), jak i wobec pałeczek Escherichia coli (średnia wartość inhibinowa 1,2). Badania przeprowadzone w Oddziale Pszczelnictwa w Puławach oraz własne badania także wskazują na niską aktywność inhibinowa próbek miodu wiosennego i średnią aktywność dla próbek pochodzących z miesięcy letnich (wartości inhibinowe kształtowały się w granicach 0-3).

Przechowywanie próbek miodu wielokwiatowego (Oddział Pszczelnictwa w Puławach) przez 4 miesiące w temperaturze około 4°C bez dostępu światła, jak również ogrzewanie ich przez 15 minut w temperaturze 65°C, powodowało nieznaczny spadek aktywności antybiotycznej. Dopiero ogrzewanie próbek w temperaturze 80°C przez 15 minut pozbawiało miód całkowicie jego właściwości antybiotycznych.