Химический состав волжанки изучен достаточно полно. В надземной части найдены лактоны, азотосодержащие соединения (синильная кислота, пруназин), ароматические соединения (бензальдегид), конденсированные дубильные вещества (8,44-9,05%), полисахариды (13,87%); свободные органические кислоты (1,571,85%, в частности щавелевая, винная, лимонная, яблочная, молочная и янтарная), белки, фенолглюкозид арбутин, 15 аминокислот (7 – треонин, валин, метионин, изолейцин, лейцин, фенилаланин, лизин, незаменимые аминокислоты, 29 макро- и микроэлементов (калий, кальций, кремний, магний, железо, фосфор и др.). В листьях, кроме того, содержатся флавоноиды (кемпферол, кверцетин, изокверцитин и др.), фенолокислоты, оксикоричные кислоты и фенолгликозид, витамин С; в цветках – фенольные соединения (салициловый альдегид), также флавоноиды (афцелин, афзелин и др.), эфирное масло. В корневищах найдены азотосодержащие (синильная кислота, пруназин) и ароматические соединения (бензальдегид).