Thành phần hóa học của rơm rạ tính theo khối lượng khô gồm xenluloza
(cellulose) - 60%, linhin (lignin) - 14%, đạm hữu cơ (protein) - 3,4%, chất béo
(lipid) - 1,9%.
Nếu tính theo nguyên tố thì carbon (C) chiếm 44%, hyđrô (H) - 5%. Oxygen
(O) - 49%, N - khoảng 0,92%, một lượng rất nhỏ phốtpho (P), lưu huỳnh (S) và kali
(K).
Khi đốt phần C, H, O biến hết thành các khí CO 2 , CO và hơi nước. Protein bị
phân hủy và biến thành các khí NO 2 , SO 2 … bay lên. Trong phần tro chỉ còn sót lại
chút ít P, K, Ca và Si…, nghĩa là giá trị về mặt khoáng chất cũng như chất hữu cơ
không còn giúp ích gì mấy cho cây trồng. Đấy là một sự lãng phí rất lớn. Rơm rạ là
nguồn chất hữu cơ khổng lồ, chúng chiếm đến 50% trọng lượng của cây lúa. Vì vậy
mỗi ha trồng lúa có đến 10 - 12 tấn rơm rạ. Không thể bỏ phí nguồn hữu cơ quan
trọng như vậy.
Thành phần các chất gây ô nhiễm không khí do đốt rơm, rạ, tác động đến sức
khỏe con người là hydrocacbon thơm đa vòng (viết tắt là PAH); dibenzo-p-dioxin
clo hoá (PCDDs), và dibenzofuran clo hoá (PCDFs), là các dẫn xuất của dioxin rất
độc hại, có thể là tiềm ẩn gây ung thư.
Hàm lượng tro (oxit silic) cao từ 9 đến 14%. Đó là điều gây cản trở việc xử
dụng rơm, rạ một cách kinh tế. Thành phần licnoxenlulozơ trong rơm, rạ gây khó
phân hủy sinh học.