La clemátide contiene triterpenos, flavonoides, lignanos, cumarinas, alcaloides, aceite vólatil, esteroides, ácidos orgánicos, compuestos macrocíclicos y fenoles, de los que las saponinas triterpenoides, los flavonoides y los lignanos son los componentes mas importantes. Aquellas son predomiantemente derivados de la hederagenina y del ácido oleanóico. Los flavonoides de la Clematis incluyen flavonas, flavonoles, flavanonas, isoflavonas, xantonas y sus glucósidos, cuyas agliconas son apigenina, kaempferol, luteolina y quercetina. Los lignanos son principalmente eupomatenos, ciclolignanos, monoepoxylignanos, bisepoxilignanos y lignanólidos.
La planta contiene también oxilipinas, como los ácidos oxofitodienoico, oxodecanotrienoico y eterolénico.
El ingrediente activo principal de la parte aérea de la planta es el vitalbósido, una glucosilflavocumarina.