Химический состав натурального пчелиного воска очень сложный. Он представляет собой смесь более 300 химических соединений, по строению и свойствам относящихся к одной из четырех групп: эфиры, свободные кислоты, спирты и углеводороды.
Основной частью воска являются сложные эфиры (70-75%), образованные при взаимодействии карбоновых (жирных) кислот со спиртами. В зависимости от количества эфирных групп в молекуле они делятся на моноэфиры, диэфиры, триэфиры и оксиэфиры.
Кроме кислот, связанных в молекулах эфиров, воск содержит до 15% свободных жирных кислот, которые могут вступать в соединение с металлами и некоторыми щелочами.
Углеводороды составляют 11-18% массы воска. Многочисленные представители углеводородов (их более 250) в основном относятся к алканам (парафинам), изоалканам (изопарафинам), циклоалканам (циклопарафинам) и алкенам (олефинам). Преобладают насыщенные углеводороды (алканы и изоалканы), значительно меньше ненасыщенных углеводородов - алкенов, имеющих в молекуле свободные двойные связи.
Кроме того, в воске содержится до 0,3% зольных элементов, до 0,4% воды, а также эфиры холестерина, терпены, смолы, прополис, некоторые примеси пыльцы b-каротин (8-12 мг/100 г), витамин А, ароматические и красящие вещества.