Không có thành phần hóa học cho nước cam. Nước cam được gọi là hỗn hợp, là sự kết hợp của ít nhất hai chất khác nhau. Vì mỗi chất này giữ nguyên đặc tính hóa học riêng khi chúng được trộn với nhau, nên không có công thức hóa học chung nào cho nước cam.
Tùy thuộc vào loại nước cam, nó có thể là một hỗn hợp của nhiều thứ khác nhau như nước (H20), glucose (C6H12O6), axit xitric (C6H8O7) và một lượng vi lượng khoáng chất. Nói chung, nước cam là một nguồn cung cấp vitamin C, thiamine, axit folic và kali. Nước cam không có cholesterol, 1 miligam natri và không có chất béo bão hòa nhưng lượng đường trong nó có thể khiến nó chứa nhiều calo. Nước cam mới vắt có thời hạn sử dụng khoảng hai tuần.
Về mặt thương mại, nước cam được làm từ nước cam cô đặc đông lạnh hoặc bằng một quy trình được gọi là bảo quản vô trùng, nơi oxy được loại bỏ khỏi nước ép. Sau đó, các nhà sản xuất phải thêm thứ được gọi là "gói hương vị" vào nước trái cây trong bước sản xuất cuối cùng để cải thiện hương vị.