熊膽的化學成分如下:主要含有膽酸，有效成分為tudca，水解後得到牛磺酸和熊去氧膽酸。
主要含有膽汁酸的堿金屬鹽、膽固醇和膽固醇色素。大約20%的熊脫氧膽酸可以從黑熊膽汁中獲得，這是熊膽汁的主要成分。牛磺酸和熊去氧膽酸是水解產生的。熊膽中還含有少量鵝去氧膽酸和膽酸。熊去氧膽酸是鵝去氧膽酸的立體異構體，鵝去氧膽酸是熊膽汁的特殊成分，可以與其他膽囊相區別。