Rong mơ chứa 10-15% muối vô cơ (trong đó có nhiều iod 0,05-0,25%, asen, kali), 0,2-0,6% lipid, 5-15% protein và rất nhiều algin hay acid alginic.
Hàm lượng protein trong rong Mơ không cao, chỉ từ 5-15% so với trọng lượng khô. Lượng protein này không chỉ phụ thuộc vào loài mà còn phụ thuộc vào quá trình phát triển của cá thể, điều kiện sống của rong, cách phơi sấy, bảo quản rong nguyên liệu, Rong mơ chứa 17 loại axit amin thiết yếu. Vì vậy protein của rong mơ có tính dinh dưỡng cao hơn các protein của các cây trồng trên cạn.
Hàm lượng lipid chỉ chiếm một phần nhỏ so với các chất hữu cơ khác có trong rong. Rong mơ có tới 28 loại axit béo chủ yếu là axit palmitic, axit linoleic, axit oleic với khoảng 0,2-0,6% so với trọng lượng khô.
Thành phần quan trọng nhất trong rong là các gluxid, gồm nhóm monosaccarid và polysaccarid. Nhóm monosaccarrid gồm các đường đơn với tỷ lệ khác nhau như mannitol, galactose, manose, xylose...nhóm polysaccarid gồm có alginat, laminaran, fucoidan, cellulose...trong đó thành phần hoá học quan trọng nhất là alginat, Laminarin chiếm 10-15%, có khi tới 43%; fucoidan chiếm khoảng 4%, có khi tới 20%. Dạng chủ yếu của alginat trong rong là các sợi calci và magie alginat không tan, giúp tạo độ rắn chắc cho tế bào. Phần nhầy vô định hình bao quanh dạng sợi chủ yếu là alginat tan trong nước hoặc fucoidan. Hàm lượng alginat trong rong chiếm khoảng 19-44%. So với hàm lượng của các loài rong nâu trên thế giới thì hàm lượng này của rong mơ Việt Nam khá cao.
Các chất khoáng có mặt trong rong với tỷ lệ tùy thuộc vào từng loài, nơi phân bố và giai đoạn phát triển. Tổng lượng khoáng theo trọng lượng khô dao
động từ 20-40%. Ngoài các nguyên tố phổ biến như K, Na, Ca, Mg... rong mơ Việt Nam cũng có khả năng tích tụ nguyên tố stronti khá cao. Hàm lượng iod khoảng 0,05-0,25%. Ngoài ra còn có chất diệp lục và một số chất khác.
Giá trị dinh dưỡng của rong mơ là cung cấp đầy đủ các khoáng chất đặc biệt là các nguyên tố vi lượng, các acid amin cần thiết cho cơ thể, các loại vitamin, các carbohydrate đặc trưng và các hoạt chất sinh học có lợi cho cơ thể, đồng thời có khả năng phòng và trị bệnh. Theo số liệu nghiên cứu của Nhật Bản trong rong mơ có chứa các vitamin sau đây (miligam %): tiền vitamin A (caroten)-1,1; A – 622; B1 – 0,53; B2 – 0,41; acid nicotin- 1,6; acid folic – 0,14; B12 – 0,0033 và ascorbic – 28. Rong mơ có hàm lượng lipid rất thấp (ít hơn 2%). Nhưng acid licozopentae khá cao tới 20 ÷ 25% tổng số lượng các acid béo, trong rong biển còn tìm thấy nhiều fucosterol và nhiều nguyên tố vi lượng khác. Trong rong mơ có chứa nhiều Iod hữu cơ rất có giá trị trong y học.