Прополисът е смолисто вещество с жълтозелен до кафяв или тъмночервен цвят. При съхранение потъмнява, а под действие на слънцето губи пластичността си. При температура над 30° С е мека лепкава маса, а под 15° С — крехък и твърд.
Има характерна смолиста миризма и възгорчив вкус, а структурата му е плътна и нееднородна. Относителната му плътност е над 1,0 (1,112—1,136, средно 1,127), топи се при 80-105° С, но поради многокомпонентността си няма рязка точка на топене. Различните разтворители разтварят отделни компоненти, но нито един от тях не го разтваря напълно на студено. В гореща вода се разтваря слабо, спиртът разтваря пчелния клей на студено 60—70%, а при кипене — напълно (естествено без механичните примеси).
Най-добра разтворимост се постига, когато се използува смес от разтворители (етер + спирт; хлороформ + спирт; толуол + спирт и др.). Според Вахонина (1976) разтворимостта на прополиса в различните разтворители е следната: в етер при температура 23° С - до 66%, а при 34° С - до 80%; в етилов алкохол в зависимост от температурата — 50—75%; във вода — 7—11%; в ацетон — 20—40%. Разтворимостта зависи от температурата и от продължителността на екстракцията.
Данните за химичния състав на прополиса допреди 10—15 години бяха оскъдни и се ограничаваха до разделянето му на съставящите го макрочасти. Всъщност нямаше сведения за идентифициране на отделните химични вещества и особено на такива, с които е свързана биологичната му активност. Чрез използуване на различни разтворители и на дестилация с водна пара се установи, че прополисът съдържа до 30% пчелен восък, около 20% механични примеси, 40—60% смоли и балсами, 5—10% етерични масла, 5—15% дъбилни вещества, цветен прашец и др. От химична гледна точка обаче такива термини като смоли, балсами и етерични масла са съвсем неопределени, доколкото не говорят нищо за химичната преработка на съставящите го компоненти.
Първите по-конкретни сведения за състава на прополиса съобщава още през 1911 г. Кюстенмахер. Той открива присъствие на канелена киселина и на канелен алкохол. През същата година Дитерих изолира 4-окси—3-метоксибензалдехид (ванилин) от пчелния клей и три други вещества с неизяснена химична природа, които причислява към естерите и ги нарича пропорезен, а- и p-пропорезен. През 1927 г. Жобер изолира от прополиса флавона хризин. Едва напоследък много изследователи в СССР, Чехословакия, Франция, Румъния, ГДР и Австралия, използувайки съвременните възможности на химията, постигнаха значителни успехи при изясняване състава на този пчелен продукт.