Công thức hóa học của đường nâu là C12H22O11. Đường nâu và đường ăn thông thường đều là đường sucrose. Cả hai loại đường đều có công thức hóa học giống nhau và lượng đường sucrose tương đối giống nhau.
Đường nâu có màu đặc biệt khi có mật đường. Mật đường làm tăng thêm hương vị của đường và cũng đảm bảo rằng đường mềm và ẩm hơn so với đường cát. Điều này giúp đường giữ được nhiều độ ẩm hơn khi dùng để nướng và tạo ra các món nướng tươi lâu hơn.
Các nhà sản xuất tạo ra đường nâu hoặc chiết xuất tự nhiên từ đường mía. Đường nâu tự nhiên là đường sucrose giữ lại một lượng nhỏ mật đường tự nhiên từ nước mía đã bay hơi một phần.