芝麻内含丰富的脂肪油，含油率为45%～58%。油中主要成分为不饱和脂肪酸，占85%～90%，其中油酸和亚油酸基本上各占一半，其优点是稳定性强，较好保管，这是因为油中含有一种天然抗氧化剂芝麻酚的缘故。

芝麻油中还含有蛋白质、芝麻素、脂麻酚、维生素E、卵磷脂、蔗糖及钙、磷、铁等，是一种营养丰富的食油。古时人们把芝麻与芝麻油，当成“仙人”食品，认为它有延年益寿的作用。

芝麻油香味浓郁、清雅，诱人食欲，是其他的植物油所难以比拟的。芝麻油为什么会有香味呢？原来芝麻里含有芝麻素，在炸油炒芝麻时，芝麻素分解为脂麻酚和一些芳香族化合物。这些香味物质可在常温下挥发，所以人能闻到香味。温度过高的环境可加速香味的挥发，因此，为了使香味保持较长时间，应将芝麻油放在低温处保存。

芝麻油除可用于润肠通便，而且是一种促凝血药，可用于治疗血小板减少性紫癜，成人每次口服8～10毫升，儿童减半，一日3次，10～20天为一疗程，有一定效果。芝麻酱，小儿常食，有防治营养不良、缺铁性贫血的作用。