A planta contém polifenóis conhecidos como teograndinas, compostos antioxidantes semelhantes aos encontrados no cacau. Também é fonte de teobromina, vitaminas A e C, fibras, aminoácidos, fósforo e vitaminas do complexo B. Nas sementes do cupuaçu predominam os ácidos graxos oleico e esteárico, componentes valorizados por suas propriedades nutricionais e industriais. Por essa riqueza de substâncias, a fruta ganhou o apelido de ?farmácia em uma fruta? em diversas regiões amazônicas.