水蛭的主要成分是蛋白質、多肽、微量元和脂肪酸等。鮮水蛭唾液中含有水蛭素，還含有肝素、抗血栓素及組織胺樣物質。
水蛭乾粉中氨基酸的含量高達62％，是肌肉蛋白質含量23.3％的2.7倍;同時在這17種氨基酸中，以穀氨酸、天門冬氨酸、賴氨酸、亮氨酸的含量較高，有利於身體蛋白質的合成，它們在水蛭的保健中起着很重要的作用。
水蛭體內含有鈣、鉻、銅、鐵、鎂、錳、釩、鋅8種元素，鋅元素廣泛地參與蛋白質酶、糖類、核酸、脂肪的代謝等基本生化過程，已知有300多種酶的活性與鋅有關。並且鋅能提高人體免疫力，具有抗癌功能。
水蛭體內含有16個脂肪酸的組分，其中飽和脂肪酸佔63.34％，不飽和脂肪酸佔34.05％。研究發現，單不飽和脂肪酸在降低總膽固醇有害膽固醇的同時，不會降低有益膽固醇。
水蛭中含有水蛭素，是世界上最有效和最安全的天然凝血酶抑製劑，具有非常好的抗凝血作用。
