Thành phần cấu tạo của tinh dầu khá phức tạp, đa số là các dẫn chất của monoterpen và sesquiterpen (Buchanan, 2000). Tinh dầu Nghệ đen có 48% là sesquiterpen (Đỗ Tất Lợi, 2009).
Terpen hay terpenoid tạo thành lớp lớn nhất của những sản phẩm thứ cấp. Những chất gồm nhiều loại khác nhau của lớp này thường không hoà tan được trong nước. Chúng được tổng hợp từ những chất trung gian như acetyl-CoA (hình 1.1 và 1.2). Tất cả các terpen được chuyển hoá từ sự liên kết của 5 phân tử cacbon. Các terpen được phân loại dựa vào số lượng của các đơn vị gồm 5 phân tử cacbon mà chúng chứa đựng. Các terpen 10 cacbon gồm 2 đơn vị C5 được gọi là các monoterpen; terpen 15 cacbon (3 đơn vị C5) gọi là sesquiterpen,... (Buchanan, 2000; Ravindran và cs, 2007; Taiz và Zeiger, 2002).
Kết quả tìm hiểu thành phần hoá học của tinh dầu ở lá nghệ đen bằng GC-MS đã nhận ra 23 hợp chất. Trong đó chủ yếu là α-terpenyl acetate (8,4%), iso-oborneol (7%), deydrocurdione (9%), selino-4(15), 7(11)-dien-8-one (9,4%). Dehydrocurdione, một sesquiterpen được chứng minh là có tác dụng chống viêm mạnh, liên quan đến tác dụng của chất chống oxi hóa. Phân tích các sesquiterpen từ thân rễ của nghệ đen và tác động của chúng trên chuột. Những sesquiterpenoid chính được nhận biết là furanodiene, germacrone, curdione, neocurdione, curcuminol, isocurcuminol, acrugideol, zedoarondiol, curcumenone, và curcumin. Curcumol và curdione được coi như là tác nhân chống ung thư, đặc biệt là ung thư cổ. Người Trung Quốc đã nghiên cứu và cho thấy tính hữu ích trong việc khống chế ung thư cổ và cải thiện hiệu quả của hoá học trị liệu và điều trị phóng xạ. Curcumenol trích từ nghệ đen trồng ở Brazil với lượng dùng cần thiết cho hiệu quả trong việc làm giảm đau. Những kết quả trên chứng minh việc sử dụng phổ biến loài cây này cho việc điều trị bệnh (Ravindran và cs, 2007).