İçerdiği fitokimyasal bileşikler, Timokinon, Dihidrotimokinon, p-Simen, Karvakrol, Thujen, Timol, α-Pinen, -Pinen, t-Anethol, nigellon, p-simen, d-limonen, α ve β-pinen'in yanı sıra farmakolojik olarak aktif temel bileşenlerden başlıca timokinon, ditimokinon, timohidrokinon ve timol yer almaktadır. Timokinoninin çörek otunda bulunan oldukça önemli antioksidan etkiye sahip olan aktif bileşik olduğu belirtilmiştir. Bitkide ayrıca, kalsiyum, potasyum, demir, çinko, magnezyum, selenyum bulunurken vitamin olarak A, C,ve B1, B2, B3, B6, B9 vitaminleri bulunmaktadır.
Çörek otunun içerdiği maddelerin farmakolojik etkiler; Antibakteriyel, antifungal, antiviral, antiprotozoal, antihistaminik, antienflamatuvar , antioksidan, antikanserojen, antidiyabetik, ve immünostimulant olduğu bildirilmiştir. Özellikle de astım, hipertansiyon, enflamasyon, öksürük, bronşit, baş ağrısı, egzama, grip, ateş, baş dönmesi gibi birçok hastalıklarda kullanıldığı literatürde yer almaktadır.
Çörek otu tohumunda esas bileşeninin timokinon olduğu ve çörek otunun en aktif kısmını oluşturduğu, farmakolojik açıdan analjezik, antimikrobiyal, antipiretik, antineoplastik, antioksidan, hipoglisemik ve bağışıklık sistemini güçlendirici etkilerinin olduğu tesbit edilmiştir.
Timokinona ek olarak, dihidrotimokinon, thymol, limonene, carvacrol, alpha-pinene, p-cymene, 4-terpineol, longifolene ve t-anethole, yanında karbonhidrat, yağ, vitamin, mineral ve sekiz esansiyel aminoasid bulunmakta olup bunlar, glutamik asit; aspartik asit , arjinin, lösin , glisin, pirolin, valin, alanin, fenilalanin, isolösin, treonin, lizin, serin, tirozin, histidin, metionin, sistin ve triptofan dır. Yağ asitlerinden oleik asit, linolenik asit, linoleik asit, araşidonik asit, palmitoleik asit ve stearik asitten oldukça zengin olduğu bildirilmiştir. Yine yapısında karoten içerdiği, saponinler, flavonoidler, indazol tipi alkaloidler, kardiyak glikozitler, potasyum, fosfor, kalsiyum ve demir açısından da oldukça zengin olduğu bildirilmiştir. Yapısındaki indazol alkaloitlerinin nadir örneklerinden nigellisin, nigellimin ve nigellidin bulunmaktadır.
Çörek otunun doğal ürünü olan nigellisin, nigellidin ve nigellanin omurgasını aromatik heterosiklik yapıdaki İndazol halkası oluşturur.
Dünya çapında çörek otu tohumunun bir deri hastalığı olan egzamanın tedavisinde kullanıldığı bilinmektedir. Yapılan çalışmalarda, çörek otunun çeşitli kanser hücrelerini öldürücü ve tümöre özel antikorların üretimini uyarıcı etki gösterdiği, çörek otu tohumunda bulunan sitosterolün salgı aktivitesini artırma, kandaki kolesterol seviyesini düşürme gibi özellikte bir molekül olup, prostat büyümesinde tedavi edici ilâç olarak kullanıldığı ayrıca çörek otu tohumlarının, idrar söktürücü, tansiyon düşürücü, süt artırıcı, iştah açıcı, adet söktürücü gibi çok yönlü aktiviteye sahip olduğu, yağının ise kepeğe ve saç dökülmesine karşı başa sürülerek kullanıldığı belirtilmektedir.