L'olio fisso di neem è composto prevalentemente (oltre il 90%) da gliceridi, soprattutto trigliceridi. Contiene anche steroli, tocoli ed una serie di composti, soprattutto triterpeni e limonoidi che gli conferiscono odore acre e sapore amaro: azadiractina, azadiradione, fraxinellone, nimbina, salannina, salannolo, vepinina, vilasinina ecc..