松露的营养价值高，广泛含有水分、蛋白质、脂肪、碳水化合物、矿物质、维生素六大营养素，但是含量随其品种和地域而有所变化，同一地区的不同品种松露之间组成成分有明显的差异。含有丰富的蛋白质、18 种氨基酸(包括人体不能合成的8种必需氨基酸)、不饱和脂肪酸、多种维生素、锌、锰、铁、钙、磷和硒等必需微量元素，以及鞘脂类、脑苷脂、神经酰胺、三萜、雄甾酮、腺苷、松露酸、真菌甾醇、松露多糖和松露多肽等大量的代谢产物，具有极高的营养保健价值。云南的黑松露蛋白质含量约为28%，脂肪3%，还原糖2%，灰分12%; 而产自欧洲的黑松露蛋白质含量约为25%，脂肪含量为2%，还原糖含量为2.5%，灰分含量为8%；必需氨基酸总量、非必需氨基酸总量、支链氨基酸总量和总氨基酸含量分别为5.16%、10.93%、2.67%和16.09%；EAA/NEAA和EAA/TAA分别为47.00 %和32.00 %，EAAI、NI和BV分别为87.98、19.00和84.20；云南野生黑松露中甜味、鲜味和芳香族氨基酸的含量分别2.58%、5.35%和0.97%，风味氨基酸含量共计为8.9%；国产松露的蛋白质、脂肪等含量更高，从营养价值角度来说，国产松露并不逊色于欧洲松露；虽然不同松露的营养组分有差别，但相比于其他食用菌，松露营养更丰富，蛋白质含量普遍比较高。

松露中含有特殊的活性物质α－雄烷醇( androstenol) ，α－雄烷醇类似于人体内的性激素成分，是一种具有生物活性的类固醇化合物，能调节女性的月经，具有助阳、调理内分泌的显著功效，松露刺激动物性欲和壮阳特性与其含有的α－雄烷醇有关。松露在鞘磷脂和神经酰胺类化合物在防止老年痴呆、动脉粥样硬化以及抗肿瘤细胞毒性方面有明显活性，神经酰胺在细胞的生长和凋亡过程中起着重要的第二信使的作用，对维持细胞的渗透性和膜蛋白的稳定性起着不可忽视的作用，不仅有诱导细胞凋亡的作用，在特定的条件下在某些细胞中又可抑制细胞凋亡，对于细胞的生长发育和老化、恶性肿瘤的治疗等均有重大意义，是人和动物的皮肤、指甲、头发中存在的主要脂类物质，对水分损失和来自环境中的物理、化学方面的有害损伤起着重要的屏障作用，具有保湿(可以作为皮肤屏障)、抗肿瘤、诱导细胞凋亡、调节免疫等功能，广泛地被应用于医药、食品和化妆品领域中。松露中的多糖类具有显著的抗氧化活性，在200μg/mL以下时不显示细胞毒性，当浓度达到400μg/mL 以上时，会对淋巴细胞产生明显的毒性，松露中多糖的种类和含量都很丰富，自由基清除方面甚至优于维生素C。多肽、三萜具有增强免疫力、抗衰老、抗疲劳等作用，可用于保健养身。

松露香气成分中最重要的化合物为2,3-丁二酮､二甲基二硫化合物､丁酸乙酯､二甲基硫化物､3-甲基-1-丁醇和3-乙基-5-甲基苯酚；含量最多的化合物是3-乙基-5-甲基苯酚,占到总量的50%､5-甲基-2-丙基苯酚､β-苯乙醇､3-乙基苯酚；夏块菌重要的香气分子是二甲基硫化物､二甲基二硫化物､甲硫基丙醛､3-甲基-1-丁醇､1-己烯-3-酮和3-乙基苯酚；含量最多的是β-苯乙醇､二甲基硫化物和3-乙基苯酚,但夏块菌的香气成分含量比黑松露少100倍｡黑松露是公认最香的松露，松露泥土味的特殊风味是松露广受欢迎的最根本原因，聚集于葡萄牙橡木的黑松露与聚集于圣栎树的黑松露具有更浓郁的香味；冻干和新鲜黑松露感官特性相似，新鲜和冻干黑松露在在挥发气味特点存在差异。