Najvažnije farmakološki aktivne supstance u ovom ulju su pre svega višestruko nezasićene masne kiseline, linolna i gama-linolenska kao i do 8% zasićenih masnih kiselina. Gama-linolenska kiselina spada među esencijalne masne kiseline, što znači da je organizam ne može sam proizvesti. Zbog ključne uloge koju ove masne kiseline imaju u stvaranju ćelijske opne, odnosno u normalnom funkcionisanju kardiovaskularnog sistema, mozga, mrežnjače, žuči i drugih organa, neophodno ih je unositi kroz hranu, i to u dovoljnim količinama. Od ostalih sastojaka ulje noćurka sadrži i amino kiseline, kalcijum, gvožđe, magnezijum, fosfor, kalijum, cink i vitamin E.