Les poussières sont principalement constituées de silicates dont la composition ressemble à celle des olivines (Fe2SiO4, Mg2SiO4) ou des pyroxènes (FeSiO3, MgSiO3). Les glaces du noyau sont composées essentiellement d'eau avec quelques pourcents de glace de monoxyde de carbone (CO).
Des composés minoritaires moléculaires ont été observés dans les atmosphères cométaires : on citera par exemple CO, CO2, CH3OH, H2CO, CH4, NH3, HCN, H2S, CS, SO, SO2, ainsi que des nitriles et des hydrocarbures. La photodissociation et l'ionisation de ces molécules à partir du rayonnement UV solaire permet de produire d'autres molécules, ions et atomes tels que CN, NH, NH2, C2, CH, OH, CO+, H2O+, O, H.
