Плоды перца бедны содержанием жира (до 3,9 % на сухой вес), в семенах его значительно больше (19–20 %).

Содержание сухих веществ в плодах колеблется в пределах 6-27,7 % (у распространенных в производстве сортов не более 19,3 %). Сухие вещества в плодах перца представлены в основном углеводами: сумма сахаров — 28–52,7 % от общей суммы сухих веществ; крахмал — 1,78-9,34 %; сырая клетчатка — 9,68–24 %; гемицеллюлоза — 0,85-3,14 %; пектиновые вещества — 6-13 %. Сахара в плодах перца состоят в основном из глюкозы и фруктозы. На долю азотистых веществ (главным образом белковых) приходится 11,2-35,7 %. Зола от общего количества сухих веществ составляет 1,03–11,82 %, из них более чем 50 % приходится на соли калия. Помимо последних имеются соли натрия, кальция, магния, железа, алюминия, а также соединения, содержащие фосфор, серу, хлор, кремний и др. элементы. В пересчете на сырое вещество в плодах перцев содержится солей калия около 0,5 %, кальция — 0,05, натрия — 0,13, железа — 0,16 %.

Специфический аромат плодов обусловлен наличием в перце эфирных масел, содержание которых в плодах колеблется в пределах 0,1–1,25 %, а в семенах — до 27 %. Ароматичность плодов присуща всем сортам. У крупноплодных образцов, отличающихся толстыми сочными стенками околоплодника, она менее выражена. Тонкостенные сорта, напротив, очень ароматичные независимо от размера плода.

Для перца характерно сильное варьирование химического состава плодов в зависимости от сорта и условий выращивания растений. Так, содержание питательных веществ и витаминов в плодах в дождливую погоду с низкой температурой значительно меньше, чем в теплую сухую.