α-pinen, kamfen, p-cymen, limonen, linalol, geraniol, borneol i z udziałem 8% mirystycyny, odpowiadającej za działanie toksyczne i halucynogenne gałki. Pozostałą jej część stanowią m.in. skrobia, węglowodany, saponiny, lipazy.
Gałkę muszkatołową cechuje intensywny aromat i słodkawy smak, które odpowiadają za główne jej zastosowania.
Psychoaktywność i toksyczność W małych ilościach gałka muszkatołowa nie powoduje widocznych zmian fizjologicznych lub neurologicznych. Spożyta w ilości 5–15 gramów ma działanie psychoaktywne z powodu obecności mirystycyny. Ze względu na towarzyszące nieprzyjemne efekty uboczne, rzadko jest stosowana w celach rekreacyjnych. Duże ilości, rzędu 60 g (~12 łyżeczek) i więcej, są niebezpieczne, powodując konwulsje, palpitacje, nudności, w niektórych przypadkach odwodnienie i ogólne uczucie bólu. Po zażyciu dużych ilości doświadczano silnego działania delirycznego. Osoby spożywające gałkę w znacznych ilościach mówią o nieprzyjemnych, trudnych doświadczeniach, włączając w to zaburzenia widzenia (halucynacje) i w wielu przypadkach stany lękowe. Innym efektem spożycia gałki w nadmiernych ilościach jest uczucie oszołomienia związane z napływem krwi do głowy.