L'estrema variabilità della composizione chimica della propoli si traduce nella pratica comune in una profonda diversità delle sue caratteristiche fisiche: colore, aroma e sapore.
A seconda delle fonti di raccolta il colore della propoli varia dal giallo-verde (prevalenza di pini) a rossastro (prevalenza di pioppi) fino a nero (prevalenza di betulle) con tutte le sfumature possibili tra i diversi colori. Così anche l'odore intensamente aromatico muta in dipendenza delle sostanze resinose presenti. Lo stesso vale per il suo sapore che dal tipico acre- amaro arriva fino quasi a dolce.
La consistenza della propoli dipende invece dalla temperatura ambiente, dura e friabile a freddo, la propoli diventa duttile appena la si manipola, e la sua malleabilità aumenta man mano che la temperatura si avvicina ai 30 C. A temperature superiori diventa appiccicosa e viscosa, a 65-70 C fonde.
Tra i numerosi componenti della propoli il gruppo dei polifenoli o flavonoidi (flavoni, flavonoidi) è sicuramente la frazione più interessante e studiata per le sue proprietà.
I flavonoidi sono pigmenti vegetali, simili alle antocianine, la cui funzione nelle piante è ancora poco nota, ma che con molta probabilità svolgono una duplice azione di protezione e di stimolo di fondamentali funzioni metaboliche come per esempio la respirazione. Di certo i flavoni si trovano in grande quantità sulle gemme delle piante dove esplicano un'efficace azione protettiva contro le avversità parassitarie e i rigori dell'inverno, azione protettiva che è ulteriormente accentuata dal rivestimento resinoso-ceroso delle stesse gemme.
La peculiarità della propoli, la cui principale fonte come sappiamo è costituita da materiali resinosi raccolti dalle api sulle gemme, risiede proprio nella grande ricchezza di flavonoidi che le assicurano gran parte delle sue proprietà antimicrobiche. Secondo alcuni studiosi sovietici circa un terzo della frazione di propoli solubile in alcool etilico è costituito da composti di natura flavonoide, tra questi è stata identificata la galangina e la pinocembrina dotate di azione batteriostatica e la sakuranetina che presenta attività antifungina.
Oltre ai flavonoidi nella propoli si ritrovano altre sostanze di natura aromatica (fenoli, fenolacidi, alcoli e aldeidi con nucleo aromatico, ecc.) che presentano spiccate proprietà antimicrobiche come per esempio l'acido benzoico e l'acido ferulico che, con molta probabilità, contribuiscono all’azione batteriostatica e battericida della propoli. Altri composti individuati sono alcuni esteri dell'acido caffeico e lo xanterolo, tutti dotati di attività antifungina.
In passato la spiccata azione antibatterica e antifungina veniva assegnata a quello 0,5% di oli essenziali presenti nella propoli, ma oggi è stato provato come sono proprio i flavonoidi e in particolare
la galangina (di cui è ricca la propoli raccolta nei boschi di latifoglie) e la pinocembrina (presente soprattutto nella propoli proveniente dalle conifere) ad assicurarle le sue preziose proprietà antimicrobiche.