胶原蛋白
海参的蛋白以胶原蛋白为主体，作用比之我国传统中药中补胶的阿胶、龟板胶与鹿角胶尤过之而无不及。该胶原蛋白中富含的甘氨酸和碱性氨基酸是生血、养血（血红素和珠蛋白的生物合成）和促进钙质吸收的物质基础。氨基酸是构成蛋白质的基本物质，是人体生命活动的主要物质基础。海参所含氨基酸有8种是人体不能自身合成的必需氨基酸，其中精氨酸非常丰富，它是构成男性精细胞的主要成份，又是合成人体胶原蛋白的主要原料，可促进机体细胞再生和机体受损后的修复，还可以提高人体免疫力，消除疲劳，延年益寿。
海参粘多糖
海参粘多糖可广谱抗肿瘤、抗炎消肿止痛，医学试验显示海参粘多糖可以调节血脂，能降低血清胆固醇和甘油三脂水平，预防动脉硬化、防止血栓形成；对中枢神经有明显保护作用，可以预防老年性痴呆，延缓衰老。
海参皂甙
海参皂甙，又称“海参素”，能抵制癌细胞的生长，还能影响神经传导，可以治疗中风引起的痉挛性麻痹，同时具有很强抗霉菌作用。
硫酸软骨素
人的肌肉组织工作衰老与体内硫酸软骨素减少有关，因此常食用海参具有延缓衰老的功效。
牛磺酸、尼克酸等
海参中含有多种生血成份，如胱氨酸、脯氨酸、牛磺酸、尼克酸等，能够调节神经系统、快速消除疲劳、促进伤口愈合，对放、化疗及化学性操作的修复很有帮助，是化疗、产后、术后的理想食品。
维生素
海参中含有丰富的VB1、VB2、VE、VPP（烟酸）、VK等，是肌体生长发育乃至健康长寿不可缺少的营养素。如：维生素E，又名生育酚或抗不育维生素，有重要的生理功能。
微量元素
海参中含有丰富的对人体健康有重要意义的常量元素（钙、钾、镁、磷、氯等 ）和几乎全部人体必需的微量元素，其中硒、钒、锌、锗等在刺参中含量颇丰，意义尤其重大。
硒
刺参是海洋生物中含硒量最丰富的生物。硒元素有“长寿元素”，“抗癌之王”，“心脏守护神”，“天然解毒剂”等称号。硒能刺激免疫球蛋白及抗体的产生，激活淋巴细胞，从而调节人体免疫力，有较强的抗癌功能；有很强的抗氧化作用，保护细胞膜免受过氧化物的侵害和干扰，预防心脑血管疾病，延缓衰老；与重金属砷、镉、汞、铅等有拮抗作用，在体内形成金属硒蛋白复合物，而起到解毒作用；对地方病如克山病、大骨节病等有防治功效。
钒
钒是海刺参中含有的一种其他生物体内很少含有的高比率微量元素。在肠卵中的含量是体壁的3~4倍之多。钒能维持机体正常的糖代谢作用，有效地防治糖尿病。钒参与机体的造血功能（肌体对铁的吸收，必需有钒的参与)，促进骨骼的造血能力，因此对再生障碍性贫血有很好的防治作用；促进机体对铁的吸收，对缺铁性营养贫血有很好的治疗作用；对龋齿的临床治疗也有较好的作用。
锌
锌在人体必需微量元素中是功能最多、副作用最少的。锌能增强免疫细胞的活性，加强白细胞的吞噬作用，因此能明显提高机体的免疫功能；是男性前列腺的重要组成部分，故而具有防治前列腺炎和尿路感染之作用；能够维持机体细胞膜的稳定，提高机体的抗病毒能力；增加食欲，提高消化功能，促进机体的正常发育；是DNA和RNA合成过程中的主要成分，促使人脑功能的正常发育。
据科学研究，微量元素最好的来源是海产品中的海参、贝类、动物内脏、以及坚果、整粒谷物等。需要注意的是，海参中的微量元素能较好地被人体吸收利用，而植物性的食物中的锌不易被吸收利用，因为其中所含的植酸、草酸等能与微量元素结合，从而使微量元素的吸收利用率降低。
值得一提的是，海参中的蛋白质、维生素、矿物质和活性成分含量极高，而脂肪含量和热量极低，几乎不含胆固醇。在营养学看来，几乎达到了一种理想的营养结构模式，因此，患有疾病，不能食用高胆固醇食物的人群也可放心食用海参；高血压、冠心病、肝炎等病人及老年人，常吃海参对治病健身很有益处。