Трава чабреца ползучего содержит фенольные производные терпенов (тимол, карвакрол, пинен, цимол, борнеол, линелоол), тимуновую кислоту, дубильные вещества, флавоноиды, тритерпены, органические кислоты и горечи. Трава чабреца обыкновенного содержит летучие масла (в составе которых терпены линалол и терпинеол, борнеол, тимол, карвакрол), флавоноиды, урсуловую и олеановую кислоты, горечи, камедь и дубильные вещества.
Эфирное масло тимьяна применяют для отдушки косметических средств — туалетного мыла, губных помад, кремов, зубных паст, а также в фармацевтической промышленности.