Madu lebah mengandungi pelbagai unsur-unsur penting dengan jumlahnya yang ideal dengan tubuh manusia seperti:

Kalsium (Ca)
Phosphor (P)
Natrium (Na)
Thiamin
Niacin
Riboflavin
Potassium
Iron
Zink

Di samping itu, gula dalam madu lebah (glukosa dan fruktosa) merupakan gula ringkas (simple sugar, monosacharide) yang mana apabila di makan seketika akan terus diserap oleh darah sehingga menimbulkan tenaga secara spontan. Berbeza dengan gula biasa atau madu lebah tiruan yang merupakan gula kompleks (polisacharide) yang tidak langsung dapat diserap oleh darah, kerana harus dirubah menjadi gula ringkas dengan cara pemprosesan oleh hati yang akan mengakibatkan kerosakan hati (sel herpa) apabila melebihi dos biasa.

Ciri-ciri kimia madu lebah adalah madu lebah mengandungi asid amino (0.05-0.1%) dan asid organik (0.57%, julat 0.17-1.17%). Purata indek pH bagi madu adalah 3.9 (dengan julat tipikal 3.4-6.1). Kajian yang dilakukan di USDA (U.S Department of Agriculture) mendapati madu terbahagi kepada 7 warna asas iaitu putih, kuning cair, kuning pekat/jingga, oren kecoklatan, coklat dan hitam. Namun, warna madu bukanlah penunjuk yang tepat bagi menguji gred madu kerana ianya dipengaruhi oleh jenis dan ciri sesuatu bunga yang mempunyai kandungan mineral dan komponen-komponen organik tertentu di dalamnya.

Antimicrobial : Madu lebah berupaya bertindak sebagai bahan pengawet. Penyelidikan ilmiah menunjukkan madu lebah dapat mengawetkan buah-buahan dan sayuran daripada enzim yang boleh mengakibatkan ianya berubah kecoklatan dan rosak. Aktiviti antibakteria yang terdapat pada madu lebah ini adalah disebabkan kewujudan hidrogen hidroksida (agen pembunuh bakteria) dan organik antibakteria.

Antioxidants : Madu lebah mengandungi pelbagai fitokimia ‘phytochemicals’ seperti asid organik, vitamin dan enzim yang sememangnya merupakan sumber diet yang penting bagi proses antioksida. Jumlah dan jenis antioksida adalah bergantung kepada kekuatan saripati madu lebah itu sendiri dan sumber bunganya. Biasanya, lebih gelap warna madu lebah menunjukkan lebih tinggi kandungan antioksida berbanding madu yang berwarna agak cerah (kekuningan). Antioksida dalam madu lebah mampu menghapuskan bahan-bahan radikal yang menjadi penyebab utama kepada penyakit-penyakit kronik.

Enzymes : Enzim memainkan peranan penting dalam madu lebah yang menjadikannya sangat penting untuk pengubatan dan makanan yang berkhasiat tinggi. Sebagai contoh, glucose oxidase berfungsi menukar glucose kepada gluconolactone yang menghasilkan asid gluconic dan hidrogen peroksida.

Pro-Biotic : Campuran madu lebah bersama yogurt dan produk tenusu lain akan meningkatkan lagi aktiviti, pertumbuhan dan kegalakkan bakteria baik, bifidobacteria untuk melawan bakteria jahat bagi keseimbangan usus yang sihat.