蒺藜中主要生理活性成份为皂苷、黄酮及生物碱。

果实含刺蒺藜苷(Tribuloside)、紫云英苷(Astragalin)、山柰素-3-芸香糖苷(Kaempferol-3-rutinoside)及山柰素，甾体皂苷的苷元有：薯蓣皂苷元(Diosgenin)、鲁斯可皂苷元(Ruscogenin)、支脱皂苷元(Gitogenin)、海可皂苷元(Hecogonin)、新替告皂苷元、山柰酚、山柰酚3-葡萄糖甙、等，还Chemicalbook含有25-D-螺甾烷、5-双烯等。干果含脂肪油3.5%，少量挥发油、鞣质、树脂、甾醇、钾盐、微量生物碱等。

种子含生物碱——哈尔明碱(Herminie)的0.002%、哈尔满碱(Harmane)的0.008%等。

部位及不同采收期对成分的影响：蒺藜传统采用果实入药，总皂苷元的含量最低;而茎叶中皂苷元含量较高，以六月采集的茎叶皂苷元含量。全草在7、8月份黄酮的含量较高，不同产地比较，以新疆、朔州的含量。