盾叶薯蓣的根状茎含1.1﹪～16.15﹪的薯蓣皂苷元、45﹪左右的淀粉、40﹪的纤维素以及一些水溶性苷类、生物碱类、黄酮苷类、强心苷类、生物碱、单宁、色素等化学成分。刘建本等进行了盾叶薯蓣根茎中色素的提取和性质研究，结果表明薯蓣色素具有对紫外线有较强的吸收作用，耐热、耐光性能良好，Fe3+、Cu2+、Hg2+ 3种金属离子对色素均具有一定的增色作用，酸碱对色素的影响较大等性质，为综合利用提供了一条新途径。

薯蓣皂苷包括糖和苷元两部分。为了对皂苷进行定位，郭永兵等将盾叶薯蓣根茎分为5个区段，对其薯蓣皂苷元的分布进行研究发现，嫩茎顶端的薯蓣皂苷元含量最高，抽茎区段次之，接着是嫩茎区段，其后为老茎区段和底层区段，须根及地上茎基部段的含量很低。薯蓣皂苷元（diosgenin）又名皂素。它是目前世界上合成300多种甾体激素和避孕药的原料。

刘承来，陈延庸等用薄层层析法(不同展开剂)、纸层析法对盾叶薯蓣进行了分离提取，结果在根状茎中分离出两种水不溶性三糖皂苷和两种水溶性四糖皂苷，用乙酰化、酸水解、酶解、克分子旋光差计算以及红外光谱、质谱、氢谱、碳谱等方法进行分析鉴定，分别为①表-拔葜皂苷元（epismilagenin）、②延龄草次苷(trillin),结构为3-O-(β-D-葡萄吡喃糖)—薯蓣皂苷元[3-O-(β-D-glucopyromosyl)-diosgenin]、③薯蓣皂苷元—双葡萄糖苷(diosgenin-diglucoside),结构为3-0-[β-D-葡萄吡喃糖(1→4)-β-D-葡萄吡喃糖]一薯蓣皂苷元{3-O-[β-D-glucopyranosyl(1→4)-β-D-glucopyranosyl]-diosgenin} 、④纤细皂苷（gracillin），结构为3-O-{β-D -葡萄吡喃糖(1→3)-[a-L-鼠李吡喃糖(1→2)]- β-D-葡萄吡喃糖}一薯蓣皂苷元（3-O-{β-D-glucopyranosyl(1→3)-[a-L-rhamnopynosyl(1→2)]-β-D-glucopyranosyl}-diosgenin）4个甾体化合物，据其化学结构推测为次级皂甙。

盾叶薯蓣标本为了研究盾叶薯蓣的原始皂甙，探索其活性，1985年他们又对鲜根茎的甲醇提取物经干柱法分离得到⑤薯蓣皂苷元棕榈酸酯（diosgenin palmitate）、⑥β-谷甾醇（β-sitosterol）、纤细皂苷(gracillin)、⑦原纤细皂苷(protogracillin)和⑧原盾叶皂苷 (protozingiberensissaponin)5种甾体类物质，其中原盾叶皂苷为一新发现的化合物，鉴定2种原皂苷的结构分别为⑦3-O-{β-D-葡萄吡喃糖(1→3)-[a-L-鼠李吡喃糖(1→2)]-β-D-葡萄吡喃糖}-26-O-{β-D-葡萄吡喃糖}-薯蓣皂苷元与⑧3-O-{a-L-鼠李吡喃糖(1→3)-[β-D-葡萄吡喃糖(1→2)]-β-D-葡萄吡喃糖}-26-O-{β-D-葡萄吡喃糖}-薯蓣皂苷元{3-O-{a-L-rhamnopynosyl(1→3)-[β-D-glucopyranosyl(1→2)]- D-β-glucopyranosyl}-26-O-{β-D-glucopyranosyl}-diosgenin}。

唐世蓉，吴余芬等从盾叶薯蓣根中分得两种水不溶性三糖皂苷（A和B）以及两种水溶性四糖皂苷（C和D）。⑨A为新皂苷，暂定名盾叶皂苷A（zingiberenin A），结构为薯蓣皂苷元-3-O-[β-D-葡萄吡喃糖(1→2)]-O-[a-L-鼠李吡喃糖(1→3)]-O-β-D-葡萄吡喃糖苷、⑩B为纤细皂苷异构物、⑾C为原盾叶皂苷A（protozingiberenin A）、⑿D为原盾叶皂苷B(protozingiberenin B)。唐世蓉，姜志东用盾叶薯蓣地上部分经提取、脱色、硅胶柱层析及反向柱层析分离得到盾叶皂苷A1、A2、A3 （zingiberoside A1 ，A 2 ，A 3）和叉蕊皂苷IV4种主要含雅姆皂苷元的皂苷，前三种为新化合物，分别为⒀雅姆皂苷元-3-O-[a-L-鼠李吡喃糖(1→2)]-β-D-葡萄吡喃糖苷、⒁羟基雅姆皂苷元-3-O-[a-L-鼠李吡喃糖(1→2)]-β-D-葡萄吡喃糖苷、⒂雅姆皂苷元-3-O-{a-L-鼠李吡喃糖(1→2)-[β-D-葡萄吡喃糖(1→4)]}-β-D-葡萄吡喃糖苷，其中盾叶皂苷A2 的苷元为一新甾体皂苷元，命名为盾叶皂苷元（zingiberogenin）。第四种为⒃雅姆皂苷元-3-O-{a-L-鼠李吡喃糖(1→2)-[β-D-葡萄吡喃糖(1→3)]}-β-D-葡萄吡喃糖苷。这与地下部分主要含有薯蓣皂苷元的皂苷情况不同。