酚及酚苷类

从牡丹皮中分离到的多种酚及苷类化合物，如丹皮酚（paeonol）、丹皮酚原苷（paeonolide）、丹皮酚苷（paeonoside）、丹皮酚新苷（apiopaeonoside）等。

单萜及其苷类

单萜及其苷类化合物是牡丹皮中另一主要化学成分类型，主要含有芍药苷（paeoiflorin）、芍药苷元（paeoniflorigenone）、氧化芍药苷（oxypaeoniflorin）、苯甲酰氧化芍药苷（benzoyloxypaeoniflorin）、苯甲酰芍药苷（benzoylpaeoniflorin）、没食子酰芍药苷（galloyl-paeoniflorin）、没食子酰氧化芍药苷（galloyl-oxypaeoniflorin）、mudanpioside A-I、paeonisuffrone、牡丹缩酮（paeonisuffral）、3-O-methylpaeonisuffral.芍药苷元等系列化合物常与与葡萄糖缩合而成的单萜苷类，苯甲酰基和没食子酰基也可与葡萄糖连接而形成结构较为复杂的单萜苷类化合物。

三萜、甾醇及其苷类

三萜、甾醇类目前分离得到的化合物总量较少，如齐墩果酸、胡萝卜苷、β-谷甾醇、mudanpinoic acid A、betulic acid、betulin、3β， 23-dihydroxy-30-norolean-12, 20（29）-dien-28-oic acid等。

其他成分

牡丹皮中含有大量挥发油、多糖类成分，以及钙、铁、锌、锰、铜、磷、钾等微量元素和大量氨基酸。槲皮素、6-羟基香豆素、没食子酸、苯甲酸、对羟基苯甲酸、儿茶素、邻苯二甲酸二乙酯、反式咖啡酸硬脂酸酯及腺苷等其他类成分也在牡丹皮中被发现。