Za lecznicze właściwości bazylii odpowiada przede wszystkim znajdujący się we wszystkich częściach rośliny olejek. Zawiera on przede wszystkim takie substancje jak cyneol, eugenol czy linalol. Bazylia oprócz tego jest bogatym źródłem witamin (szczególnie A, E, C i kwasu foliowego) oraz makro- i mikroelementów, takich jak magnez, wapń, żelazo, potas, fosfor, miedź i cynk. Składniki te w różny sposób wpływają przede wszystkim na układ nerwowy i pokarmowy. Jednocześnie może być dodawana do potraw w dużych ilościach. Podobnie jak inne zioła i warzywa liściowe jest bardzo niskokaloryczna – wartość energetyczna bazylii to jedynie 22 kcal na 100 g.