O óleo de neem é um extrato natural obtido das sementes da árvore Azadirachta indica. Ele possui uma composição química rica em compostos bioativos, especialmente os limonoides, que são responsáveis pela maior parte de suas propriedades. Entre os principais limonoides estão a azadiractina, conhecida pela forte ação inseticida; a nimbina e a nimbidina, que apresentam atividades antibacterianas, antifúngicas e anti-inflamatórias; e a salannina, que contribui para o efeito repelente.
Além dos limonoides, o óleo de neem contém ácidos graxos como oleico, linoleico, palmítico e esteárico. Esses ácidos conferem viscosidade, estabilidade e propriedades hidratantes ao óleo. Também há a presença de compostos sulfurados e fenólicos, responsáveis pelo odor característico e pela ação antimicrobiana adicional.
Graças à sua composição química, o óleo de neem possui diversas atividades biológicas, incluindo ação inseticida, repelente, antifúngica, antibacteriana, antiviral e anti-inflamatória.