Полезные свойства полыни обусловлены активными веществами – абсинтином, анабсинтином, флавоноидами, туйоном, пиненом, кадиненом, бизаболоном, хамазуленогеном, селиненом. В листьях обнаружены фитонциды, алкалоиды, капиллин, аскорбиновая кислота, провитамин А. Богато растение яблочной, янтарной кислотами, дубильными веществами, сапонинами, каротином.

Галеновые вещества травы стимулируют рефлекторную функцию поджелудочной железы, желчного пузыря, усиливая отделение желчи и тем самым улучшая пищеварение. Терпеноидные соединения оказывают противовоспалительное и кардиостимулирующее действие. Эфирное масло полыни возбуждает и нормализует работу центральной нервной системы. Трава известна своими бактерицидными и фунгицидными свойствами благодаря ненасыщенным углеводородам.