Основные вещества, входящие в химический состав наиболее распространенных съедобных видов лука, — различные углеводы и азотистые вещества. При этом по качественному составу химических веществ виды лука довольно близки между собой, но в количественном отношении имеются существенные различия.
Виды лука по содержанию сухого вещества в листьях и в луковице отличаются незначительно, однако в последней они распределены неравномерно: оно увеличиваете® от наружных чешуй к внутренним. Например, у репчатого лука в открытых, сочных чешуях (наружных) содержится 8,2—11,3% (на сырую массу) сухого вещества, а в закрытых (внутренних) — от 10,7 до 21,1 %. Аналогичное явление отмечено у многолетних луков и порея. Наружные чешуи батуна содержат 10,5—12,7% сухого вещества, а внутренние — 12,9—15,4%, шнитт-лука — соответственно 8,2—9,5 и 9,3—10,8%, порея — 9,2—11,1 и 9,7—12,5%.
Ханаока и Ито указывали, что в луковице репчатого лука содержание растворимых твердых компонентов возрастает от верхушки к основанию и от наружных чешуй к внутренним. Эти авторы отмечали снижение содержания сухого вещества, начинающееся с вершины луковицы, при ее прорастании. У многолетних луков и порея разница в содержании сухого вещества между наружными и внутренними чешуями небольшая по сравнению с репчатым луком, что, вероятно, можно объяснить отсутствием у многолетних луков закрытых чешуй. Последние у репчатого лука концентрируют больше пластических веществ, необходимых для питания почек. Исключение из всех видов — чеснок, у которого) в луковице содержится 22—37% сухого вещества.
Содержание углеводов, в том числе Сахаров, у видов колеблется незначительно, за исключением чеснока и порея, содержащих сахара значительно больше. Аскорбиновой кислоты в листьях больше, чем в луковицах. Накопление ее сильно меняется в зависимости от условий выращивания.
Азотистых веществ у видов лука сравнительно немного. По данным Деловой, в свежих листьях репчатого лука содержится 3,7—4,5% азотистых веществ, а в луковице — 2,8—4,5%. По данным биохимических лабораторий опытных станций ВИРа, содержание азотистых веществ в луковице чеснока 6,1—7,8%, в отбеленной части порея — 5,5— 7,3%, а у лука-слизуна — до 8,2%.
Всем видам лука присущ своеобразный запах, который обусловлен наличием эфирного масла, содержание которого различается по видам: у острых сортов лука репчатого, чеснока и многоярусного лука — его больше; у сладких сортов репчатого лука, многолетних видов и порея — меньше. При этом содержание эфирного масла колеблется даже в органах растения каждого вида. Например, в луковице репчатого лука больше всего эфирного масла находится (на 100 г сырого вещества) в почках-зачатках— 28—43 мг, меньше в средних сочных чешуях — 19—30 мг и еще меньше в наружных сочных чешуях — 16—23 мг; в листьях репчатого лука содержание этого вещества колеблется в пределах 20— 60 мг, в листьях шнитт-лука — 21—26 мг, а в луковице — 15—22 мг, у батуна — соответственно 18—25 и 15—28 мг; у многоярусного — 22—46 и 18—30 мг.
Ряд исследователей провел изучение по выявлению веществ, обусловливающих у луков непосредственно острый вкус.