Мёд имеет сложный химический состав. В нем содержится около 20% воды и 80% сухого вещества, из которого виноградный сахар составляет 35% и плодовый – 40%. Кроме того, мёд содержит сахарозу (1,3-5%), мальтозу (5-10%), декстрины (3-4%). Количество белковых веществ в цветочном меде равно 0,04-0,29%, а в падевом – 0,08-0,17%. В мёде содержится до 20 аминокислот. 

Потемнение мёда при нагревании объясняется тем, что аминосоединения вступают в реакцию с моносахаридами и образуются темно-окрашенные соединения (мелокондины). 

В меде имеется яблочная, молочная, винная, щавелевая, лимонная, янтарная и другие кислоты. Кислотность цветочных медов (рН) составляет 3,78, падевых – 4,57. Цветочные мёды имеют значительно меньше (до 0,14%) минеральных веществ (зольность), чем падевые (1,6%.). В мёде содержатся такие ферменты, как инвертаза, диастаза, каталаза, липаза и др. Из витаминов в мёде преобладают B1, B2, B3, пантотеновая, никотиновая (РР), аскорбиновая кислота (С) и др. 

Ненатуральным мёдом считается переработанный пчелами сахарный мёд, а также мёд из сладких соков плодов, овощей и искусственный мёд. 

Название мёда зависит от вида растений, с которых собран нектар, например, гречишный, подсолнечниковый, эспарцетовый, донниковый, липовый, белоакациевый, вересковый и др. Такой мёд называется монофлорным. 

Но мёд может содержать примеси иного происхождения. Например, подсолнечниковый мёд иногда содержит примеси люцернового. Примеси в незначительном количестве не влияют на качество мёда. Мёд, выработанный пчелами из нектара различных растений, называют полифлорным. Иногда название мёда связано с местностью или угодьями, где пчелы собирают нектар (к примеру, карпатский, дальневосточный, башкирский, луговой, лесной). 

Окраска мёда бывает всех оттенков, от светло-желтого до коричневого и бурого в зависимости от вида растения, с которого пчелы собрали нектар. По цвету различают три группы сортов мёда: светлые, умеренно окрашенные и темные. Темный мёд полезнее светлого. В нём содержится больше минеральных и других веществ. 

Превращение нектара в мёд начинается еще в организме пчёл. Раствор углеводов, минеральных солей, ароматических веществ с водой и другими веществами пчелы переносят с растений в восковые ячейки сотов. Много пчёл работает не только на сборе и перенесении нектара, но и на его переработке в улье. 

Вырабатывая мёд из нектара, пчелы испаряют воду, перемешивают в сотах и обрабатывают ферментами. Вследствие этого изменяется химический состав продукта. Основная масса воды испаряется из нектара в первый же день. 

Зрелый мёд пчёлы запечатывают в ячейках восковыми крышечками. По этому признаку определяют его зрелость и сроки откачки. Незапечатанный мёд имеет повышенную водность и содержит много нерасщеплённой сахарозы, что ухудшает его качество. Незрелый мёд нельзя долго хранить.