La propoli è costituita essenzialmente da una miscela di composti di natura aromatica e fenolica arricchita da numerose sostanze molto eterogenee tra loro (acidi grassi, terpeni,  aminoacidi, vitamine, sali minerali ecc.) la cui distribuzione percentuale è molto variabile in funzione delle stagioni, del tipo di vegetazione. 
Questa notevole diversità della composizione della propoli rappresenta una delle maggiori difficoltà dal punto di vista applicativo poiché rende difficoltosa ogni seria sperimentazione che ovviamente necessita di un prodotto di base il più omogeneo possibile. Per questo motivo i primi ricercatori che analizzarono la propoli si preoccuparono di dividere i principali costituenti della propoli in base alla loro solubilità in alcool etilico ed etere di petrolio impiegati a temperature e concentrazioni differenti.
Secondo questa più schematica analisi la propoli risulterebbe costituita essenzialmente da resine, balsami e cere.

L'estrema variabilità della composizione chimica della propoli si traduce nella pratica comune in una profonda diversità delle sue caratteristiche fisiche: colore, aroma e sapore.
A seconda delle fonti di raccolta il colore della propoli varia dal giallo-verde (prevalenza di pini) a rossastro (prevalenza di pioppi) fino a nero (prevalenza di betulle) con tutte le sfumature possibili tra i diversi colori. Così anche l'odore intensamente aromatico muta in dipendenza delle sostanze resinose presenti. Lo stesso vale per il suo sapore che dal tipico acre-amaro arriva fino quasi a dolce.
La consistenza della propoli dipende invece dalla temperatura ambiente; dura e friabile a freddo la propoli diventa duttile appena la si manipola, e la sua malleabilità aumenta man mano che la temperatura si avvicina ai 30 C. A temperature superiori diventa appiccicosa e viscosa, a 65-70 C fonde.
Riscaldata a bagnomaria la propoli si separa in due fasi, in superficie emerge la fase liquido-cerosa mentre sul fondo precipita la fase viscoso-resinosa. La propoli risulta poco solubile in acqua; più efficace (ma siamo ancora lontani dal 1 00%) è la sua solubilità in alcool etilico, propilenglicole e polietilenglicole. Solventi più efficaci sono l'etere, l'acetone, il benzene e la trielina che però a causa della loro tossicità possono essere impiegati unicamente per la determinazione della qualità dei differenti tipi di propoli.
Tra i numerosi componenti della propoli il gruppo dei polifenoli o fiavonoidi (flavoni, fiavonoidi e fiavononi) è sicuramente la frazione più interessante e studiata per le sue proprietà.
I flavonoidi sono pigmenti vegetali, simili alle antocianine, la cui funzione nelle piante è ancora poco nota ma che con molta probabilità svolgono una duplice azione di protezione e di stimolo di fondamentali funzioni metaboliche come per esempio la respirazione. Di certo i flavoni si trovano in grande quantità sulle gemme delle piante dove esplicano un'efficace azione protettiva contro le avversità parassitarie e i rigori dell'inverno, azione protettiva che è ulteriormente accentuata dal rivestimento resinoso-ceroso delle stesse gemme.
 
Le proprietà terapeutiche

Purtroppo non tutti i flavonoidi presenti nella propoli esplicano un'attività batterica evidente. Mentre la galangina e la pinocembrina inibiscono anche a basse concentrazioni la crescita di numerosi microorganismi altri flavonoidi risultano essere biologicamente meno attivi.
In conclusione si può affermare che i preparati a base di propoli se impiegati alle giuste concentrazioni presentano le seguenti proprietà.

Proprietà batteriostatiche e battericide

Numerose sperimentazioni  hanno dimostrato sia in vivo che in vitro la capacità della propoli in soluzione alcolica alla concentrazione dal 10 al 20% di inibire lo sviluppo di vari ceppi batterici Gram positivi (Escherichia coli, Proteus vulgaris, Mycocter¡um tubercolosis, Bacillus alvei, B. alvei, B. larvae, B. subtilis e numerose salmonelle ). Tali proprietà possono essere più o meno evidenti a seconda della presenza nella propoli di acido benzoico, acido ferulico, galangina e pinocembrina le cui proprietà antibatteriche anche a basse concentrazioni sono da tempo note. 

Proprietà fungicide

I preparati a base di propoli sono risultati particolarmente attivi contro infezioni da Candida, saccaromiceti, tricofili, e microspori in grado di provocare numerose affezioni parassitarie (micosi) sull'uomo e gli animali. Tale azione sarebbe dovuta  alla presenza di acido caffeico, pinocembrina, pinobaucsina e benzil-p-cumarolo.
La propoli svolge azione fungicida anche nei riguardi di alcuni funghi che attaccano il mondo vegetale.

Proprietà antivirali 

La Propoli svolge un'azione di inibizione nei confronti di alcuni tipi di herpers, il corona virus e circa 10 tipi di infezioni virali.
Tale proprietà sarebbe dovuta essenzialmente alla frazione idrosolubile della Propoli.

Proprietà cicatrizzanti

Da sempre la propoli è stata impiegata sottoforma di unguento come cicatrizzante grazie alla notevole capacità di stimolo della rigenerazione dei tessuti in caso di ferite e piaghe. 

Proprietà immunostimolanti 

L'impiego della propoli potenzierebbe l'azione dei vaccini (come quelli contro il tifo e paratifo) come evidenziato da numerosi studi effettuati sui vitelli. 

Proprietà vasoprotettiva

Sempre grazie aviazione dei flavonoidi che costituiscono il cosiddetto 'fattore P' la propoli svolgerebbe un'azione di prevenzione della permeabilità e fragilità capiliare. 

Proprietà antiossidanti e antiirrancidenti 

La presenza di fenoli consentirebbe l'impiego della propoli anche nella conservazione dei grassi e degli alimenti in genere in sostituzione degli additivi chimici.
Oltre a queste proprietà la propoli assunta per via interna migliorerebbe la secrezione dei succhi gastrici, è diuretica, favorisce l'assimilazione della vitamina C, funge da antisenile per l'effetto antiossidante e attivante dei complessi enzimatici.
Attualmente il maggior impiego della propoli rimane comunque quello esterno come disinfettante, cicatrizzante e lenitivo, attraverso soluzioni, unguenti e pomate. L'uso interno è ancora limitato al livello sperimentale anche a causa delle maggiori implicazioni e della difficoltà di utilizzare preparati titolati.

Controindicazioni

Fino ad oggi non è stata registrata nessuna significativa controindicazione nell'uso della propoli ad eccezione di alcuni casi di Ipersensibilità e di sensibilizzazione manifestatesi in soggetti tendenzialmente allergici, manifestazioni messe in relazione all'abbondante presenta di allergeni nelle resine delle piante da cui le api traggono la propoli. Si consiglia di iniziare con piccole dosi.