三七的化學成分分為兩大類：有機化學成分和無機化學成分；有機化學成分主要有皂甘、黃酮、揮發油、氨基酸、多糖、澱粉、蛋白質等；無機化學成分包括氮、磷、鉀等大量元素和鈷、鉬、銫等微量元素。
三七含有70餘種皂甘成分，77種以β-欖香烯為代表的揮發油，17種以三七素為代表的氨基酸以及三七多糖、三七黃酮等多種具有生理活性的物質。
皂甘（saponins）是三七主要有效活性成分，也是目前研究較為系統的化學物質，是人參屬植物中廣泛存在的活性物質。20世紀30年代，我國學者開始對三七皂甘進行研究，限於當時研究條件的制約，研究進展緩慢，70年代以後，隨著現代分離手段及測試儀器的廣泛應用，三七皂甘類化學成分的研究才取得顯著的進展。迄今共分得70多種單體皂甘，其中最多的是Rg1、Rb1、R1、Rd四種單體皂甘。三七的不同部位，所含的三七皂甘成分各不相同，地下部分以人參三醇型皂甘為主，地上部分僅含人參二醇型皂甘。
三七主根皂甘成分研究：三七主根是三七的主要藥用部位，含總甘為7%左右。單體皂甘以人參皂甘Rg1、Rb1、Rd和三七皂甘R1為主，4種單體皂甘約占總皂甘的80%左右。其中，含量最高的是Rg1，含量一般為3-4%；其次是Rb1，含量一般為2-3%；Rd和R1含量一般為0．5%。4種皂甘含量的比例大致為Rg1占50%、Rb1占30%、Rd和三七皂甘R1各佔10%。由於產地、采收期、加工方法等的不同，三七主根的皂甘含量會有差異。
三七根莖(剪口)皂成成分：三七根莖中的皂甘種類和各單體皂甘的比例與主根很相似，總皂甘含量和單體皂甘含量均比主根高。根莖中的總皂甘含量一般在10%左右，Rg1一般可達到4-5％，Rbl一般為3-4％，Rd和Rl得率為1．0%左右。三七根莖是目前加工企業用於提取三七皂甘的主要原料。
三七莖葉皂甘成分：三七地上部分皂甘主要是20(S)-原人參二醇型皂甘。總皂甘含量為4%左右，主要含有人參皂甘Rb3、Rb1、Rc、Fc等。
三七花蕾皂甘成分：三七花蕾中主要含2O(S)-原人參二醇型皂甘。有研究報道三七花的總皂甘含量高達19%，是三七中皂甘含量最高的部位。三七花的皂甘種類與莖葉的很類似。其主要含有人參皂甘Rb3、Rbl、Rb2、Rc、Rd、Fe絞股藍皂甘lX等。
三七果實及種子中皂甘成分：三七果實和種子中含有的皂甘均為20(S)-原人參二醇型皂甘。主要皂甘成分為人參皂甘Rb3、Rbl、RC、Rd、絞股藍皂甘lX及三七皂甘Fa及Fc。
三七果梗皂甘成分的研究：魏均嫻等從三七果梗中分得12種單體皂甘，分別為人參皂甘Rbl、Bb3、Rc、Re；三七皂甘Rl、Fa、Fb及Fe；絞股藍皂甘Lx、XV和XVll，量微的一種皂甘尚待鑒定。三七果梗主要皂甘成分與花類似，只含量有所差異，提示果梗皂甘可代花皂甘使用。
三七皂甘多為白色粉末，極性較大，易溶於水、甲醇和乙醇，不溶於石油醚、乙醚等有機溶劑。
地上部分由三七花/三七紅籽、三七莖葉組成：主要含20（S）-原人參二醇型皂甘（Rb族皂甘)，對中樞有抑製作用，表現為鎮靜、安定與催眠等作用。
地下部分由三七剪口、三七主根、三七支根和三七鬚根組成。：主要含20（S）-原人參三醇型皂甘（Rg族皂甘)，對中樞有興奮作用，能提高腦力和體力活動，表現出抗疲勞等。
三七中總皂甘成分有活血作用，抑制血栓的形成，促進血栓溶解，改善血流動力學的作用。
三七根部中總皂甘含量大約7-8%，含量最高的部位為根莖（剪口），含量10%以上。
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