En comparaison avec l'huile d'olive, d'amande ou de colza, l'huile d'argane détient la plus forte concentration d'acides gras essentiels et d'acides linoléiques en association naturelle.

L'huile d'argane a une composition en acides gras équilibrée similaire à celle de l'huile de sésame. Les acides gras les plus fréquents sont l'acide oléique monoinsaturé (syn. acide oléinique C18:1, oméga 9) et l'acide linoléique di-insaturé (C18:2, oméga 6) avec un taux d'environ 45 % et 35 % ainsi que les acides saturés acide palmitique (C16:0, 12 %) et acide stéarique (C18:0, 5 %). Les glycérides présentes dans l'huile d'argane se composent notamment de 96 % de triglycérides, 1,5 % de diglycérides et acides gras libres ainsi que de 0,3 % de monoglycérides.

Dans l'huile d'argane, la fraction insaponifiable est d'environ 0,5 - 1,0 % et se compose majoritairement de caroténoïdes (37 %), tocophérols (8 %), stérols (20 %) et alcools triterpéniques (20 %), contenant ainsi une quantité remarquable de composés secondaires de plantes biologiquement actifs.

L'huile d'argane est riche en squalènes (320 mg/litre), faiblement concentrés dans la plupart des autres végétaux.

Elle a une teneur en tocophérols bien plus élevée que l'huile d'olive par exemple (huile d'argane : 620 mg/litre, huile d'olive : 320 mg/litre). Dans le passé, les alpha-tocophérols (75 mg/litre) étaient considérés comme étant la forme de vitamine E la plus active, mais des études récentes ont révélé l'importance biologique du gamma-tocophérol dominant dans l'huile d'argane (75 %). Le gamma-tocophérol est un antioxydant bien plus important et efficace que l'alpha-tocophérol. Son action anti-radicale est bien plus puissante.

Chercheurs et médecins concentrent désormais leurs recherches sur les stérols de l'huile d'argane, avec notamment le schotténol (48 %) et le spinastérol (44 %). Jusqu'à présent, on ne connaît aucune autre huile végétale présentant une telle combinaison de divers stérols.

L'huile d'argane contient les quatre composés phénoliques simples que sont acide vanillique, acide férulique, tyrosol et acide syringique dans une concentration totale avoisinant les 4 mg/litre, ce qui correspond pratiquement à la concentration de phénols simples dans l'huile d'olive.