蒜变绿色是因为蒜与空气中的氧气产生了氧化反应，这种反应的结果会让大蒜由原来的奶白色变成淡绿色。大蒜中含有一些含硫化合物、氨基酸和有机酸类物质。这些物质本来是无色的，但在低温和酸性条件下，大蒜中的吡咯基氨基酸类物质与丙酮酸反应生成黄色素，与含硫的烯丙基硫代亚磺酸酯反应生成蓝色素。它们叠加在一起就呈现出绿色。

大蒜按照蒜瓣大小分类法可分为大瓣蒜和小瓣蒜；按照大蒜鳞茎外皮颜色分类法可分为紫皮蒜和白皮蒜；按照大蒜鳞茎解剖分类法可分为单层蒜衣变种和双层蒜衣变种；按照生态适应性分类法大蒜可分为低温敏感型、低温中间型、低温迟钝型。

大蒜所含化学成分十分复杂，除大蒜特有的活性物质含硫有机化合物之外，还含有丰富的多糖、蛋白质、挥发油、氨基酸、维生素、皂苷类化合物、黄酮类化合物、多酚类化合物、凝集素、前列腺素、生物活性酶以及丰富常量和微量元素等物质。大蒜所含有的这些复杂的成分是大蒜药理活性的物质基础。

大蒜营养成分相当的丰富，而且还具有很好的食疗以及药用价值。大蒜鳞茎中含有丰富的蛋白质、低聚糖和多糖类、另外还有脂肪、矿物质等。100g新鲜大蒜含蛋白质为4.4g、脂肪为0.2g、碳水化合物为23g、粗纤维为0.7g、灰分为1.3g。大蒜中还含有丰富的含硫化合物，其中大蒜素具有杀菌、抑菌、抗癌、抗衰老等医疗保健功能。大蒜素的前体物质是蒜氨酸。大蒜中的蒜氨酸以稳定无臭的形式存在，在蒜氨酸酶的催化下形成无色油状物大蒜素。