沉香的精油含量很低，在技术上一般只有采用水汽蒸馏法、溶剂萃取法和超临界萃取法才可以得到能够产生经济效益的精油。为了尽可能多地提取出沉香木中的精油成分，通常都需要把沉香木进行粉碎处理，使得其精油成分能够更容易地分离出来。
沉香精油是多种化学成分的混合物，比较复杂。
沉香精油中的挥发性成分可以通过气相色谱来进行分析。主要包括白木香酸、白木香醛醇、沉香螺旋醇、沉香螺旋醛、沉香呋喃倍半萜、去氢白木香醇、异白木香醇。这些成分在用水汽蒸馏法、溶剂萃取法、超临界萃取法得到的精油中都是存在的。
沉香精油中的非挥发性成分包括多种色酮，三萜、卡拉酮和呋喃酸。这些成分通常出现在通过溶剂萃取法和超临界萃取法得到的浸膏和粗油当中。 水汽蒸馏法得到的产物仅包括沉香木中的高挥发性成分，所以没有监测到这些物质。色酮是沉香结香的一个重要标志。在人工促进沉香结香方面的研究当中，通常采用监测色酮的方法来监测某种人工促进结香的方法是否有效。