Rosmarin enthält ein bis drei Prozent ätherisches Öl mit den Hauptkomponenten Cineol, Campfer, Borneol, a-Pinen, Bornylacetat, Verbenon und Myrcen. Weiter bittere Diterpenphenole (unter anderem Carnosol und Rosmanol) Zimtsäurederviate (vor allem Rosmarinsäure), Flavonoide, Triterpene (Oleanolsäure, Ursolsäure), Sterole, Polysaccaride, Spuren von Salicylaten. Im Gegensatz zu den leicht flüchtigen ätherischen Ölen handelt es sich bei den Diterpenphenolen, Zimtsäurederviaten, Flavonoiden, Triterpenen, Sterolen, Polysacchariden und Salicylaten um nichtflüchtige Komponenten.
Bitter schmeckende Diterpenphenole wie Carnosol und Rosmarol – nicht zu verwechseln mit der Rosmarinsäure – sind Stoffe mit antioxidativen und zellschützenden Eigenschaften. Grundsätzlich regen Bitterstoffe die Sekretion der Gallensäure und damit die Fettverdauung an. Gleichzeitig wirken sie appetitanregend.
Terpene sind überwiegend pflanzlichen Ursprungs, aber auch in Tieren und Mikroorganismen zu finden. Typische Vertreter der Terpenklassen sind Monoterpene, Sesquiterterpene, Diterpene und etwa 1.700 bekannte Triterpene. Zwei dieser Triterpensäuren sind die Oleanolsäure und Ursolsäure. Im Tierversuch hemmten diese das Wachstum von Tumoren und wirkten auf die Zelldifferenzierung. Beide Stoffe erhöhen zudem die Sekretion von Gamma-Interferon. Dieses hat eine aktivierende Wirkung auf die großen Fresszellen, die Makrophagen. Damit dürften diese Stoffe als immunologische Tumorabwehrstoffe einzustufen sein.
Im deutschen Sprachraum werden die Begriffe Pflanzensterine, Pflanzensterole, Phytosterole und Phytosterine synonym gebraucht. Sterole sind sowohl im Tier- als auch Pflanzenreich zu finden. Das bekannteste tierische Sterol ist das Cholesterin. Jedoch gelten pflanzliche Sterole als Gegenspieler des Cholesterins, da diese die Cholesterinaufnahme im Darm hemmen.
Pektine sind pflanzliche Polysaccharide und kommen in vielen höheren Landpflanzen vor. Sie sind für den Menschen nicht verdaulich und gehören zu den Ballaststoffen. Kommt Pektin mit Wasser in Verbindung, entsteht eine gelartige Lösung mit einer großen Oberfläche und Kriechfähigkeit. An der Darmwand bildet sich somit eine mechanische Schutzschicht, so dass Bakteriengifte diese nicht mehr passieren können. Zum anderen ist diese Gelschicht in der Lage, selbst Bakteriengifte und Toxine an sich zu binden, die dann mit dem Stuhl ausgeschieden werden.
Schleimstoffe sind wasserlösliche Polysaccharide, die aus den Samenhüllen bestimmter Pflanzen stammen. Sie haben die Fähigkeit, Wasser und Giftstoffe zu binden und hochviskose Lösungen zu bilden. Im Körper wirken diese Stoffe leicht abführend und cholesterinsenkend. Die oberflächenaktive Schutzschicht lindert bei gereizten Schleimhäuten des Magen-Darmtrakts und der Atemwege. Zudem wirken sie pH-neutralisierend und puffern so überschüssige Magensäure ab.
Salicylate sind Arzneistoffe mit entzündungshemmender, schmerzlindernder und fiebersenkender Wirkung. Das bekannteste Salicylat ist die synthetisch hergestellte Acetylsalicylsäure (Aspirin®). In der Natur kommt der Wirkstoff in höherer Konzentration vor allem in Pflanzen vor, die auf feuchten Böden wachsen, wie Weide oder Mädesüß. Da Salicin erst im Darm mit Hilfe von Enzymen zur wirksamen Salicylsäure umgewandelt wird, dauert es bis zum Wirkungseintritt mehrere Stunden. Rosmarin enthält Spuren von Salicylaten.