Balın kimyasal bileşimi birçok etkene bağlı olarak değişiklik göstermektedir. Bu etkenlerin en önemlisi nektar ve salgının doğal bileşimidir. Ayrıca iklim koşulları ve arının bal yapma özelliği de balın kimyasal bileşiminde etkili olmaktadır.
Kimyasal bileşimi bakımından bal fruktozu fazla olan koyu indirgen şeker sulu çözeltisi gibi olup içinde az miktarda sakkaroz dekstrin azotlu maddeler enzimler anorganik kokulu ve boyar maddeler uçucu yağlar organik asitler mumlar polen taneleri ihtiva etmektedir.
Balın kimyasal bileşimi için genel değerlendirme olanağı sağlayan ortalama değerler verilebilirken kaynağın salgı veya nektar oluşuna göre de bu değerler değişmektedir.
Aşağıdaki tabloda White ve arkadaşları tarafından yapılan analiz sonuçlarına göre nektar ve salgı kaynaklı balların ortalama kimyasal bileşimleri verilmektedir.

Nektar ve Salgı Kaynaklı Balın Ortalama Kimyasal Bileşimi
Özellikler Nektar Kaynaklı Bal Salgı Kaynaklı BalNem % 1720 1630Fruktoz % 3819 3180Glikoz % 3128 2608 Sakkaroz % 131 080Maltoz % 731 880Yüksek Moleküllü Şekerler % 150 470Diğer Maddeler % 310 1010PH 390 445Toplam asitlik(meg/kg.) 2912 5488 Kül % 0169 073Nitrojen % 0041 0100Diastas Sayısı 2080 3190

Tablo incelendiğinde toplam Karbonhidrat oranı nektar balında %7959 Salgı balında %7218 olarak bildirilmiştir.
Balcı tarafından yapılan bir araştırmada yerli mallarımızda nem oranı %152-180 sakkaroz oranı %055-808 invert şeker oranı %649-780 olarak verilmiştir.
Şengonca tarafından yapılan başka bir araştırmada yine yerli ballarımızda nem oranı %1391-1743 çeşit ortalamasına göre sakkaroz oranı %064-805 invert şeker oranı %5624-7678 olarak tespit edilmiştir.

Balda rutubet miktarı :
Balın tipik tatlılık ve sağlığa uygunluğunu sağlayan şekerler yeteri kadar yüksek konsantrasyonda olduğunda fermantasyon başlamamaktadır. Su oranı %185 ve daha yüksek olduğunda fermantasyon şekillenirken bu değerin altında olduğunda normal şartlarda fermantasyon ihtimali de azalmaktadır. Fermantasyon sonucu oluşan asetik asit ve Karbondioksit balın tadını ve rengini bozduğundan ballardaki maksimum su oranı %21 olarak tespit edilmiştir.
Genel olarak dağ balları ova ballarından daha az nem içerirken fazla nem balın olgunlaşmadığını yada dışarıdan su katıldığını göstermekte bu da balın yüzey mayalanması tehlikesini doğurmaktadır.

Baldaki Karbonhidratlar :
Bal karbonhidratlı bir madde olup katı maddesinin %95-999 unu şekerler teşkil etmektedir. Balda en fazla fruktoz ve glikoz bulunmakta ve bala tadını veren bu iki monasakkaridin (basit şekerin) bitki özsularında fazla miktarda bulunan sakkarozun invertaz enzimi ile inversiyonu uğraması sonucu meydana geldiği bilinmektedir.
Balın tatlılık nem kapma enerji değeri ve diğer fiziksel özellikleri bu iki şekerden ileri gelmektedir. Genelde bütün ballarda fruktoz miktarı fazla iken kolza (Braspicanapus) ve karahindiba çiçeği (Taraxacum afficinale) gibi bazı bitkilerden elde edilen ballarda glikoz oranı daha yüksek olmaktadır. Geri kalan karbonhidratların büyük kısmını iki veya daha fazla fruktoz ve glikoz molekülünden oluşan oligosakkaritler ve az miktarda polisakkaritler oluşturmaktadır.
Yapılan pek çok analizlerin ortalaması olarak çiçek balında %70-80 invert şeker eser miktardan %5 e kadar varan oranlarda sakkaroz %73 indirgen disakkaritler (Maltoz İzomaltoz ve diğerleri) ve %15 oranında dekstrin bulunmaktadır. Salgı balı ise çiçek balına göre daha düşük invert şeker (%60-70) ve daha yüksek oranda sakkaroz(%5-10) ihtiva ederken indirgen disakkarit ve dekstrin miktarları ise çiçek balı ile yaklaşık aynı orandadır.
Çeşitli araştırmalara göre balda sakkaroz maltoz izomaltoz nigeroz turanoz kojibiyoz melibiyoz laktoz galaktobiyoz gibi disakkaritler; rafinoz melezitoz gibi oligosakkaritler bulunmaktadır.
Yüksek sakkaroz miktarı (%8 ve üzerinde) arıların fazla şekerle beslenmesi ile ilgilidir. Bunun sonucunda mat renkli tanımlanamayan bir tatta ve kokuda bal oluşur. Sakkaroz miktarının belli bir limitte tutulmasının ana amacı arıların şekerle beslenmesi ile bal üretiminden vazgeçirmek veya sonradan balın direkt olarak sakkaroz ile karıştırılmasını önlemektir.
Sakkarozun baldaki miktarı balın olgunlaşma derecesine ve nektarın bileşimine göre değişirken çok erken hasat edilen olgunlaşmamış ballar fazla miktarda sakkaroz ihtiva ederler.

Baldaki Enzimler :
Bal enzimler bakımından oldukça zengindir. Başlıca bilinen bal enzimleri amilaz (diastaz) invertaz(sakkaraz) katalaz fosfataz ve ayrıca askorbik asit ile glikozu yükseltgeyen glikosazidaz enzimleridir. Enzimlerin bir kısmı nektardan ve yaprak bitlerinin yaprak üstünde bıraktıkları salgıdan büyük bir kısmı ise arıların tükürük bezi salgılarından meydana gelmektedir.
Baldaki amilazlar alfa amilaz ve beta amilaz olmak üzere iki gruba ayrılır. Alfa amilaz nişastaya etki ederek alfa 14 glikozit bağlarını parçalar dekstrin ve çok az miktarda maltoz oluşur. Uzun süreli etkime sonunda dekstrin maltoza ve izomaltoza parçalanır. Beta amilaz ise polisakkaritlerin indirgen olmayan ucundan her defasında bir maltoz birimini oluşturmak üzere alfa-14 glikozit bağlarını hidrolizler.
Alfa amilazın optimum pH’ı 22-30 derecede 5 ve 45-50 derecede 5.3 olarak belirlenmiştir.Beta Amilazın optimum pH’ı ise söz konusu sıcaklıklarda 53 bulunmuştur. Buna göre bal diastazının optimum pH’ın 53 olarak kabul edilmiştir. Yapılan araştırmalarda bal amilazının kaynağının arı olduğu tespit edilmiştir.
İnvertaz (Sakkaraz) enzimi nektarın bala dönüşmesindeki kimyasal değişikliklerin çoğundan sorumlu olup nektardaki sakkarozun fruktoz ve glikoza çevrilmesini sağlamaktadır. İnvertazın früktoinfertaz ve glikoinvertaz olmak üzere iki genel tipi vardır. Bunlar değişik aktiviteye sahiptirler.
Önemli bal enzimlerinden olan glikozoksidaz glikoz üzerine etki ederek hidrojen peroksit ve glikonolaktan oluşturmaktadır. Balın antibaktariyel etkisi de oluşan hidrojenperoksitten kaynaklanmaktadır. Burada meydana gelen asit bal için koruyucu görev yaparken yine balda bulunan katalaz enzimi de hidrojenperoksidi oksijenli suya dönüştürmektedir.
Isı invertaz ve amilazın aktivitelerini olumsuz yönde etkilemektedir. Isı ile bu enzimlerin etkinlikleri azalırken hidroksimetilfurfural (HMF) içeriği artmaktadır. Enzim etkinliği taze saf ballarda bile oldukça geniş sınırlar içinde değişiklikler göstermektedir. Gıda maddeleri tüzüğüne göre amilaz sayısı (Diastaz sayısı) 8’den az olmakla birlikte 40 derecede 1 saatte l gram baldaki enzim tarafından hidrolize edilebilen %1’ lik nişasta çözeltisinin mililitresi olarak tanımlanmaktadır.