芝麻每100g含蛋白質21.9g，脂肪61.7g，鈣546mg，磷368mg，鐵含量驚人，達50mg，居各類糧油食品之首。
它還含有甘油酯如油酸、亞油酸和花生酸，以及芝麻素、芝麻酚、維生素E和卵磷脂。其中油酸、亞油酸等不飽和脂肪酸和大量的天然維生素E具有延緩衰老的作用。芝麻中含有豐富的卵磷脂，具有健腦、防止頭發過早花白、脫落、保持頭發潤澤美麗和皮膚彈性的作用。芝麻是很好的補鈣食物。
中醫認為，芝麻具有填精、益髓、補血、養肝、補腎、潤腸、通乳、養發的作用，是人體保健的佳品。