Як і кожен представник цитрусових, багатий на запаси вітамінів, особливо С. Приємну насолоду фрукту надають глюкоза, фруктоза і сахароза. З органічних кислот, крім лимонної, містяться також яблучна та невелика кількість щавлевої. У нектарі є вільні амінокислоти. У шкірці апельсина містяться ефірні олії, які, переходячи в напій, надають йому пікантної гіркуватості.