草木灰的主要成分是碳酸钾(K2CO3)，相对分子量为138。草木灰肥料是所有植物中都含有的一种矿物元素，因为草木灰是植物燃烧后的灰烬，草木灰中几乎都含有。其中含量最丰富的元素是钾，一般含钾6-12%，其中90%以上是水溶性的，以碳酸盐形式存在。其次是磷，一般1.5-3%；还含有钙、镁、硅、硫、铁、锰、铜、锌、硼、钼和其他微量元素。

不同植物灰分含量不同，向日葵秸秆含钾量最高。在施钾量相同的情况下，草木灰的肥效优于化学钾肥。因此，它是一种来源广、成本低、养分全、肥效显著的无机农用肥料。它是草木灰植物(草本和木本植物)燃烧后的残留物，是一种不溶物。草木灰质轻，碱性强，干的时候容易随风飘，湿的时候容易带水。与氮肥接触容易造成氮元素的挥发损失。