北烏頭的塊根含總生物堿 0.70～1.3%。烏頭的塊根含總生物堿為0.82～1.56%。 北烏頭及烏頭均含劇毒的雙酯類生物堿: 中烏頭堿(Mesaconitine), 次烏頭堿(Hy-paconitine), 及烏頭堿(Aconitine), 一般以中烏頭堿或次烏頭堿為主要成分, 據(jù)分析烏頭塊根中含中烏頭堿及烏頭堿 0.01～0.23%, 含次烏頭堿0.01～0.11%。 此外, 北烏頭中還含有異烏頭堿(Iso-aconitine)、 素馨烏頭堿(Jesaconitine); 烏頭中還含有塔拉弟胺(Talatisamine), 川烏堿甲 (Chuan-Wu base A, C23H37O6N)及川烏堿乙(Chuan-Wu base B, C22H35O4N)。 最近證明北草烏中尚含北草烏堿為一新生物堿。 按上述的炮制方法加工的草烏, 北草烏的生品總生物堿的含量為0.70～1.30%,炮制后大約降低10倍, 為0.07～0.13%; 而烏頭生品的總生物堿的含量為0.80～1.50%, 炮制后降低至0.08～0.15%。