大蒜的主要营养成分包括大蒜素、含硫化合物、维生素B6、维生素C、硒等。大蒜素是大蒜中最重要的活性成分，具有抗菌、抗氧化等作用；含硫化合物如二烯丙基二硫醚等赋予大蒜特殊气味和保健功能；维生素B6参与能量代谢和神经系统功能；维生素C增强免疫力；硒是重要的抗氧化微量元素。
大蒜素是大蒜被切碎或压碎时由蒜氨酸酶作用于蒜氨酸产生的活性成分。它具有广谱抗菌作用，对多种细菌、真菌和病毒均有抑制作用。大蒜素还能帮助降低胆固醇水平，减少血小板聚集，对心血管健康有益。新鲜大蒜中大蒜素含量较高，但受热易分解，建议生食或短时间烹调以获取更多活性成分。
大蒜含有多种含硫有机化合物，如二烯丙基二硫醚、二烯丙基三硫醚等。这些物质不仅赋予大蒜特有的辛辣气味，还具有显著的抗氧化和抗炎作用。含硫化合物能促进肝脏解毒酶的活性，帮助清除体内有害物质。部分含硫化合物在体内代谢后可通过呼吸、汗液等途径排出，形成大蒜特有的体味。
每100克大蒜约含1.2毫克维生素B6，占成人每日推荐摄入量的60％左右。维生素B6作为辅酶参与体内氨基酸代谢、血红蛋白合成和神经递质生成等重要生理过程。充足的维生素B6摄入有助于维持神经系统正常功能，改善情绪和睡眠质量。维生素B6是水溶性维生素，过量摄入会随尿液排出，一般不会在体内蓄积。
大蒜含有一定量的维生素C，每100克约含31毫克。维生素C是强效抗氧化剂，能中和自由基，减少氧化应激对细胞的损伤。它还能促进胶原蛋白合成，维护皮肤和血管健康，增强免疫系统功能。维生素C对铁的吸收有促进作用，与富含铁的食物同食可提高铁的生物利用度。维生素C易受热破坏，生食大蒜可获取更多维生素C。
大蒜是植物性食物中硒的良好来源，每100克约含14微克硒。硒作为谷胱甘肽过氧化物酶的重要组成部分，在抗氧化防御系统中起关键作用。适量摄入硒有助于维持甲状腺功能正常，保护心血管健康，并可能降低某些癌症风险。大蒜中的有机硒化合物比无机硒更易被人体吸收利用，生物利用度较高。
大蒜营养丰富但刺激性较强，建议每日食用1-3瓣为宜，空腹时避免大量食用。胃肠敏感者可将大蒜煮熟或发酵后食用以降低刺激性。食用大蒜后可能出现口气，可咀嚼生菜、苹果或饮用牛奶帮助缓解。大蒜可能与某些抗凝血药物产生相互作用，服用此类药物者应咨询医生后适量食用。将大蒜纳入均衡饮食中，配合多样化的蔬菜水果摄入，能更好地发挥其营养保健价值。
