Száz grammja 26,3 gramm szénhidrátot, 6,8 gramm fehérjét, fontos ásványi anyagokat (káliumot, szelént), valamint B1-, B6-, C- és K-vitamint tartalmaz. Hatóanyaga a mintegy 1 százalék kéntartalmú alliin (illóolaj), amely közismerten antibiotikus hatású. A hagyma aprítása, roncsolása során alakul át a jellemző szagú, allicin nevű vegyületté. Az allicin reakcióba lép a szervezetet megtámadó baktériumokban vagy parazitákban levő kéntartalmú fehérjék tiol- (-SH) csoportjával, s gátolja a működését. Az allicin emellett antioxidáns vegyület is, tehát megköti a szabad gyököket.
A fokhagyma hosszú ideig tartó, intenzív, jellegzetes szagát egy kéntartalmú vegyület, az allil-szulfid okozza. Hatóanyagai sikeresen veszik fel a harcot a baktériumokkal, a vírusokkal, a gombákkal és az élősködőkkel. A kutatók szerint egy közepes gerezd 100 ezer penicillinegység baktériumölő hatásával egyenértékű. A fertőzés típusától függően a szájon át szedhető penicillindózisok 600 ezer–1,2 millióig terjednek. Ezzel hat-tizenkét fokhagymagerezd egyenértékű.
Ugyancsak hatékony a fokhagyma a candidiázis nevű gombabetegség ellen, valamint alkalmas a galandférgek és más bélparaziták kiűzésére is. Fokozza az emésztőrendszer, az epe és a máj működését, fertőtleníti a bélrendszert. Tisztítja a légutakat. A népi gyógyászatban nagy szerepe van a meghűléses betegségek gyógyításában, mivel nyers gerezdje vagy teája nyákoldó hatású.
Asztma, köhögés, szamárköhögés és hörghurut esetén a nyálkahártya kevésbé ingerlékeny a tejben főtt fokhagyma hatására. Rendszeres fogyasztása eredményesen csökkenti a magas vérnyomást, segít megelőzni az érelmeszesedést. Nemcsak megakadályozza a koleszterin, illetve a zsír lerakódását a vérben, hanem képes a már lerakódott masszát feloldani, valamint csökkenteni a vér koleszterinszintjét. Az LDL-koleszterin csökkentése mellett azonban csökkenhet a HDL-koleszterin szintje is, emiatt az elfogyasztott mennyiségre ügyelni kell. A fokhagyma két hónap alatt érezhetően leviheti a vérzsírszintet. Ezenkívül gátolja a vérlemezkék összetapadását s fokozza a véralvadás során keletkező fibrin oldását.