Tymianek jest bogaty w witaminy i minerały, w tym żelazo, potas i wapń, które są niezwykle korzystne dla prawidłowego tworzenia czerwonych krwinek, regulacji ciśnienia krwi i dystrybucji przeciwutleniaczy w organizmie. Jest również bogaty w kwas foliowy oraz witaminy z grupy B, A i C.
Zawiera również różne bioflawonoidy i olejki eteryczne, w tym tymol, olejek eteryczny o silnych właściwościach antyoksydacyjnych.
Ponadto, dzięki bogatej zawartości terpenoidów, takich jak kwas rozmarynowy i ursolowy, wykazuje silne właściwości przeciwnowotworowe. Badania wykazały, że regularne spożywanie tymianku zwiększa ilość DHA (kwasu dokozaheksaenowego, kwasu tłuszczowego omega-3) w błonach komórkowych nerek, mózgu i serca.