黄麻纤维由纤维素、半纤维素、木质素及少量的果胶、脂肪、蜡质、含氮化合物、矿物质等化学成分组成。各种化学成分的含量高低随品种、栽培条件、纤维成熟度、沤制脱胶程度及测试取样部位等的不同而有差异。
黄麻纤维主要化学成分（
黄麻纤维中以纤维素含量最高，是组成纤维细胞壁的主要成分，其含量愈高，纤维品质愈好。纤维素不溶于水、酒精及一些有机溶剂。在无机酸的作用下，纤维素分子易产生酸性水解，在高温下没有酸存在也可发生水解。纤维素受到水解作用后，聚合度下降，纤维强力降低。纤维素在浓碱和高温作用下可发生碱性水解而生成碱性纤维素。黄麻纤维经碱处理后，弹性、延伸性提高，染色性能改善，而强力下降。纤维经氧化漂白也会降低强力。在一定温、湿度条件下，纤维还易受微生物的作用而变质。
半纤维素分布于纤维细胞的内外。半纤维素含量高，影响纤维强力。黄麻纤维中半纤维素含量较多，由于半纤维素中存在酸性基，具亲水胶体作用，可增强黄麻纤维的吸湿性，在加工上具有利用意义。
木质素大部分存在于纤维细胞间间隙，少部分存在于纤维细胞壁的内部。木质素含量高则纤维粗硬，弹性和延伸度受到影响。木质素容易被氧化和受光的作用，曝晒过多或贮藏过久纤维变黄，强力降低。黄麻苗期木质素含量很低[52石斛网www.52shihu.com]，生长35d后逐渐增多，直至工艺成熟期维持稳定状态。麻茎过于老熟，木质素继续增多，纤维较粗硬。同一麻株茎基部纤维的木质素含量高于中上部。
果胶是一种具有很高的可塑性和亲水性的胶体物质，主要存在于纤维细胞之间和初生壁的空隙里，起黏结和填充的作用。果胶物质能被稀碱、稀酸液水解。在微生物脱胶中，由于果胶酶的作用果胶可转变为醋酸和酪酸的混合物。果胶是把黄麻单纤维细胞连结成纤维束不可缺少的物质，纤维中果胶含量高手感粗硬，但强力好。如脱胶过度会使纤维细胞间的中胶层溶解，当单纤维细胞呈游离状态，则纤维失去纺织性能。
脂肪和蜡质是纤维中可为有机溶液提取的部分，以蜡质为主。脂、蜡质多分布于黄麻纤维的表层，可使纤维柔软、有光泽。但脂、蜡质含量过高，不利于纤维的染色和吸湿，也会降低纤维的抱合力，影响成纱强度。
含氮物质是纤维形成过程中原生质的主要成分之一，存在于纤维的中腔内，随着纤维成熟度的提高其含量逐渐降低。黄麻工艺纤维中含氮物质的含量长果种一般为0.168%，圆果种为0.243%。