草木灰的主要成分是碳酸钾(K2CO3),相对分子质量为138。草木灰肥料因草木灰为植物燃烧后的灰烬,所以是凡植物所含的矿质元素,草木灰中几乎都含有。其中含量最多的是钾元素,一般含钾6-12%,其中90%以上是水溶性,以碳酸盐形式存在;其次是磷,一般含1.5-3%;还含有钙、镁、硅、硫和铁、锰、铜、锌、硼、钼等微量营养元素。
不同植物的灰分,其养分含量不同,以向日葵秸秆的含钾量为最高。在等钾量施用草木灰时,肥效好于化学钾肥。所以,它是一种来源广泛、成本低廉、养分齐全、肥效明显的无机农家肥。草木灰是植物(草本和木本植物)燃烧后的残余物,属于不可溶物质。草木灰质轻且呈碱性,干时易随风而去,湿时易随水而走,与氮肥接触易造成氮元素挥发损失。