羊水的成分主要由水和溶质构成，其中水占98-99%，溶质包括有机物和无机盐，含量约为1-2%。
（一）有机成分主要包括葡萄糖，其含量约为2.02-2.76mmol/L，妊娠后期会有所降低。脂肪是溶质的一半，含有50%脂肪酸和30-45mg/L的磷脂。胆固醇和甘油三酯在妊娠后期也会逐渐增加。蛋白质及其衍生物占羊水有机物的50%，妊娠后期会逐渐减少。胆红素含量因胎儿肝的发育而变化。代谢产物如肌酐、尿酸、尿素等随妊娠进展增加，反映胎儿肾成熟。甲胎蛋白主要由胎儿肝细胞和卵黄囊分泌，其浓度在16-20周达到高峰，32周后逐渐降低。羊水中还含有皮质醇、孕酮等激素和多种酶，其中γ-谷氨酰转移酶、乳酸脱氢酶等对产前诊断和遗传病检查有价值。
（二）无机成分主要是电解质，由于胎儿尿液的影响，羊水呈现低渗状态，钠、氯略有下降，钾上升，钙、镁等保持稳定。气体方面，PCO2在妊娠晚期因胎儿代谢变化而增加，酸性可能略有增加，特殊情况如先兆子痫等可能导致羊水PCO2升高。
（三）羊水中存在两类细胞，一部分来自胎儿表皮，核小而致密，另一部分来自羊膜，核大。妊娠早期羊水中细胞少，后期来自羊膜的细胞减少，而胎儿无核多角形细胞增多，硫酸尼罗蓝染色可识别皮脂腺细胞，其增多反映胎儿的成熟状态。
羊水检查多在妊娠16～20周期间进行，通过羊膜穿刺术，采取羊水进行检查。检查项目包括细胞培养、性染色体鉴定、染色体核型分析、羊水甲胎蛋白测定、羊水生化检查等，以确定胎儿成熟程度和健康状况，诊断胎儿是否正常或患有某些遗传病。