番石榴果实含果肉86.5%，其中水分81.9%，干物质17.4%，灰分0.66%，每100克果肉可产生热量58千卡。各种营养丰富，特别富含维生素C，抗氧化能力强，常食番石榴可健体美容。所含的维生素C食用后，可以提高免疫能力，特别是可以预防流行性感冒、上呼吸道感染等疾病，还有利宁提高血管弹性。维生素C是抗氧化剂，能将胆固醇分解成硫化物而排出体外，从而清洁血管，有利于营养物质的运输，有利于大脑的发育。番石榴的果皮也是可食部分，其果皮叶绿素的含量很髙。特别是夏季时，它的叶绿素含量更高，使番石榴皮色青翠诱人。叶绿素的化学结构和血红素相似，唯一的区别是血红素含铁，叶绿素含镁，番石榴的叶绿素是一种很好的造血食物和活力恢复剂，可以增强心脏功能，改善血管系统，具有平衡血糖及清肝的作用。同时，它还有一定的抑菌作用，可对消炎药物起辅助作用，因此，番石榴是糖尿病患者辅助治疗的理想保健食品。除此之外，番石榴果实灰分中含磷、铁、钙很多，其中含铁量之多为热带水果所少有。铁是构成血红蛋白、肌红蛋白、细胞色素和其他酶系统的主要成分，可帮助氧的运输及增强免疫功能。番石榴对人体还具有消食、开胃、通便和美容的功效，经常食用番石榴，可以促进人体的新陈代谢，有益身体健康和发育。可以说，它是人们日常生活中一种理想的保健食品。
番石榴果实的总糖含量为4.3%~9.0%，还原糖含量为2.8%~6.0%。用气相色谱仪分析得知，番石榴果实含果糖3.4%，葡萄糖2.8%，蔗糖0.3%，可溶性固形物总量在8%~14%之间。由于果实酸度较低，糖类和可溶性固形物总量较高，因此其糖酸比一般在4~25之间，最高达到30多。
番石榴果实中还含有乳酸、苹果酸、柠檬酸和半乳糖醛酸等非挥发性有机酸。每百克番石植中含苹果酸0.469克，柠檬酸0.523克，乳酸0.025克，番石榴中苹果酸和柠檬酸几乎等量存在。
番石榴果实中含有多种芳香类化合物，故果实香味浓郁。特文斯(tevens)等用色谱仪分析了番石榴的有关摔发性香味组分，鉴别出22种芳香组分，其中有3种萜烯碳氢化合物，1种酮、4种醛、8种醇和6种酿化合物，这些芳香化合物，使番石榴果实具有令人愉快的水果风味，其中酯类、醇类和萜烯碳氢类，都是构成果实香味的重要成分。
不同品种的番石榴果实，其维生素C含量差异较大。浅色果肉品种的番石榴，其维生素C含量通常髙于深色品种，每百克果肉一般含维C333.8毫克，比柑橘、芒果、菠萝、油梨和番木瓜等大众水果高3~8倍，而且在加工过程中损失维生素C极少，产品中的维生素C含量高，并具有麝香气味。
