花椒中挥发油的含量和组成决定了花椒香气的浓郁程度，也是花椒品质的最主要衡量标准之一。不同产地、不同品种的花椒挥发性成分的含量和组成具有明显差异，造就了不同产地花椒的独特风味，形成了纵观古今的味觉记忆。科学研究表明，花椒的挥发性成分构成了一个复杂而庞大的家族，涵盖了萜烯类、醇类、酯类、醛类、酮类、烷烃及酸类等多种化合物。这些成分作为花椒生长过程中的次生代谢产物，其种类与比例极易受到气候、土壤等外界环境因素的影响，从而造就了各地花椒风味的千差万别。在青花椒与红花椒两大阵营中，这种差异尤为显著。青花椒挥发性成分超过145种，其中萜烯类与醇类占据绝对主导地位，两者合计占比超过99%；红花椒虽有超过126种挥发性成分，萜烯类、醇类与酯类三种挥发性成分含量相差无几，共同占比超过98%的总量。值得注意的是，青花椒中醇类成分最为突出，而红花椒则以萜烯类见长，且酯类含量也较高。

然而只有少数几种挥发性成分对花椒的整体风味起着决定性作用，它们被称为主体风味成分。这些成分的风味贡献度不仅与其在花椒中的相对含量紧密相关，还受其感觉阈值（即能被嗅觉感知的最低浓度）的制约。青花椒的主体风味成分就是芳樟醇、癸醛、d-柠檬烯；而红花椒的风味则由芳樟醇、乙酸香叶酯、d-柠檬烯、β-蒎烯等共同塑造。因为挥发性成分的差异，花椒被细分为多种风味类型，每一种都承载着特定地域的韵味。

醇香型：以四川茂县、甘肃陇南（武都）、天水等地产的花椒为代表，主要风味成分是萜烯类和醇类，少量酯类，与柚子皮的香味相似。

橘香型：以四川甘孜州、凉山州以及雅安市汉源县等地产的花椒为代表，其高含量的萜烯类与适量的醇类、酯类，让人联想到柑橘皮的甜美与芬芳。

清香型：以四川、云南、重庆等地产的藤椒、青花椒为代表，醇类成分的绝对优势，使得它们散发出类似柠檬的清新气息。

浓香型：以陕西韩城、山西、河南等地产的花椒为代表，极高的萜烯类含量与较低的酯类含量，共同铸就了它们独特而浓郁的风味。浓香型花椒的酯类成分含量低于醇香型和橘香型，而萜烯类成分含量又远高于醇香型和橘香型，可能是其风味明显区别于其它红花椒的一个重要原因。