洋葱以肥大的肉质鳞茎为食用器官，营养丰富，据测定，每100克鲜洋葱头含水份88克左右，蛋白质1～1.8克，脂肪0.3～0.5克，碳水化合物5-8克，粗纤维0.5克，热量130千焦，钙12毫克，磷46毫克，铁0.6毫克，维生素C14毫克，尼克酸0.5毫克，核黄素0.05毫克，硫胺素0.08毫克，胡萝卜素1.2毫克。还含有咖啡酸、芥子酸、桂皮酸、柠檬酸盐、多糖和多种氨基酸。挥发油中富含蒜素、硫醇、三硫化物等。花蕾、花粉、花药等均含胡萝卜素。洋葱的致泪成分是环蒜氨酸，洋葱内所含的S-丙烯基-L-半肮氨酸硫氢化物是环蒜氨酸的前体，在碱性条件下，可环合成环蒜氨酸。