Podobnie jak w przypadku innych olejków eterycznych, skład końcowego produktu zależy od pochodzenia surowców, warunków uprawy kolendry oraz użytej metody ekstrakcji. Niezależnie od tych czynników, głównym składnikiem olejku kolendrowego jest linalol, stanowiący od 40 do 87% zawartości olejku. Linalol to terpen o intensywnych właściwościach zapachowych, który skutecznie maskuje nieprzyjemne aromaty. Ponadto, posiada on wyjątkowe właściwości bakteriobójcze, antyseptyczne oraz owadobójcze.
Oprócz linalolu, w różnych olejkach kolendrowych można spotkać ponad 30 innych substancji, z których na uwagę zasługują przede wszystkim: gamma terpinen (zawartość od 7 do 14%) – monoterpen o silnych właściwościach antyoksydacyjnych; octan nerylu (zawartość od 2 do 14%) – ester o kwiatowo-owocowym aromacie; alfa – pinen (zawartość od 1 do 7%) – terpen o efektywnym wchłanianiu, który ma działanie antybiotyczne i przeciwzapalne, wspiera procesy pamięciowe oraz pozytywnie wpływa na receptory neuroprzekaźnika GABAA; p-Cymen (zawartość od 1 do 4%) – monoterpen o działaniu przeciwbakteryjnym, przeciwrakowym, przeciwzapalnym oraz przeciwlękowym.