Orangenöl enthält mehrere wichtige chemische Komponenten, hauptsächlich Limonen (ein Monoterpen, das für den charakteristischen Zitrusduft verantwortlich ist), sowie andere Verbindungen wie Citral, Myrcen und Alpha-Pinen. Diese Moleküle tragen zu seinem frischen, hellen und stimmungsaufhellenden Aromaprofil bei, wobei Limonen die dominanteste Verbindung ist, die Orange seinen unverwechselbaren würzigen Duft verleiht.