Owoce cytryńca zawierają cukry, kwasy organiczne (kwas cytrynowy, kwas jabłkowy, kwas winowy), flawonoidy, katechiny, antocyjany, garbniki, olejki eteryczne i witaminę C. Nasiona natomiast zawierają schizandrynę, schizandrol, witaminę E oraz substancje oleiste. Ponadto w owocach cytryńca znaleziono także węglowodany, białka, kwasy tłuszczowe oraz makro i mikroelementy: wapń, magnez, fosfor, potas, sód, glin, cynę, żelazo, mangan, kobalt, nie stwierdzono natomiast glikozydów ani alkaloidów. Cytryniec chiński ma właściwości adaptogenne.