新会陈皮按生理结构可分为橘红（外果皮）和橘白（中果皮），特点是挥发种类油多，已经发现达24种以上。糖份含量高，红皮达4%以上，如果充分成熟的会更高。
新会陈皮还含丰富黄酮类成分，种类远高于其它产地的陈皮，其所含化学成分高达41种，包括4种黄酮碳苷、7 种黄酮氧苷、19 种甲氧基黄酮、3 种环肽、4 种甾醇、3 种有机酸及1种生物碱类成分。

主要常见可分为两大类型：
一类是黄酮苷类成分，主要为二氢黄酮类成分，如橙皮苷、柚皮苷等。
一类是多甲氧基黄酮类成分，主要有川陈皮素、橘皮素等。

研究表明，新会陈皮内含挥发油类、多糖类和黄酮类三大活性物质，呈现挥发油种类和含量多、糖份高和独有黄酮类物质的特点。因此，在感观上香甜、微辛、略苦是显著特征。

而随着陈化时间越长，三大物质都存在动态变化：
一是小分子挥发油成分会减少，大分子挥发油成分相对增加，故气越清雅，品越醇和。
二是由于糖类酵解转化作用，前五年特别三年陈化期存在一个酸化的 过程，以后可能会向酯的方向转化，因此香更脱俗，质更醇厚。
三是黄酮类有相对增加的趋势，证明“陈久者良”的说法是有科学依据的。

新会陈皮的挥发油种类多达24种以上，其它品种陈皮10种左可或更少；新会陈皮（红皮）的橙皮甙含量（2.5%左右yao典指标为3.5%）和柠檬偏低，Y-松油烯（可达其它陈皮的2倍）和多甲氧基黄酮（主要是川陈皮素和橘皮素）的含量明显偏高。而且独有2-甲氨基苯甲酸甲酯成分，成为陈会陈皮的标志性物质。