Holzasche besteht aus einer Vielzahl von Chemikalien. Es besteht hauptsächlich aus Calciumcarbonat, enthält aber auch Spuren von Kali, Phosphat und anderen Hartmetallen.
Obwohl Holzasche hauptsächlich aus Calciumcarbonat besteht, kann die Zusammensetzung darüber hinaus stark variieren. Die Zusammensetzung hängt von der geografischen Lage sowie dem Prozess ab, durch den die Asche erzeugt wurde. Holzasche besteht aus wichtigen Nährstoffen, die der Baum während seiner Setzungsphase und bis weit in sein Leben hinein aus dem Boden ausgewaschen hat. Während die meisten Hartmetalle in Holzasche kaum nachweisbar sind, werden andere wie Eisen, Zink und Kupfer teilweise noch nachgewiesen.