Le fenugrec contient 20 à 30% de mucilages (galactomannane), saponins (spirostanolglycosides: graecunines B, C, D, E en G), diosgénine et bèta-sitostérol, flavonoïdes (kaemphérol, quercétine, lutéoline et vitexine), isoflavones (formononetine), coumarines (trigoforine, coumarine, acide coumarique et scopolétine), minéraux et oligo-éléments (chrome et sélnium), hydrates de carbon, protéines et acides aminés, autres saponins (yamogénine, lilagénine, gitogénine, neotigogénine, sarsapogénine en smilagénine). L'huile essentielle contient des furanones: substances résinoides avec de l'elemène, murolène et de la pentadecane. Le composant actif principal est l'alcaloïde trigonelline, un stimulant et un analeptique.