川芎油相对含量较高的化合物为苯酞类化合物z-藁本内酯、正丁烯基苯酞、4，5-二氢-3β丁基苯酞、4，5-二氢-3a-丁基苯酞，以及4-松油醇、对-乙烯基愈疮木酚、左旋-β芹子烯、匙叶按油烯醇。还有报导指出，藁本内酯含量可占川芎油总量的20%~60%，标明川芎挥发油的主要成分为藁本内酯。下面本文将叙述川芎油的三种萃取办法。
水蒸气蒸馏法是提取川芎油最常用的办法，水蒸气蒸馏法经济实用，操作简略快捷、安全，对环境污染小。尤其是在大生产中，水蒸气蒸馏法可使挥发油的提取和药材煎煮一同进行，节省时刻和动力，故使用广泛。
以川芎挥发油的提取搬运率为目标，用正交实验法，调查药材粒度、溶剂用量和提取时刻对提取搬运率的影响。成果当药材粒度为过40目筛，用10倍量水，回流提取12h，川芎挥发油的提取搬运率最高为0.011ml/g。
溶剂萃取法是选用类似相溶原理，用低沸点且能很好地溶解药材中挥发油成分的有机溶剂，如石油醚、苯和乙醇等，接连回流或冷浸提取后，经蒸馏或减压蒸馏除掉溶剂，即可得到粗制川芎油。
选用溶剂萃取法剖析中性乙醇提取的川芎油，成果发现川芎油的主要成分为内酯类化合物。因为中性乙醇是极性有机溶剂，除内酯类和萜烯类化合物外，还有占相对含量25%以上的脂肪酸和脂肪酸酯被提取，其间油酸是中性乙醇提取物中特有的。
在水蒸气蒸馏法工艺中只要1次气液传质和平衡进程，川芎油不能有效地从液相搬运到气相，为添加挥发油在气相中的浓度，有必要强化液-气传质进程。精馏是一个多级气-液平衡和传质的进程，精馏设备的级数（理论板数）越高，富集到气相中的挥发性成分浓度就越高，则挥发油的提取功率越高。
与水蒸气蒸馏法比较，共沸精馏耦合新工艺更适合于提取川芎油，这种办法可富集水溶性化合物。将选用共沸精馏耦合新工艺提取的川芎油与水蒸气蒸馏法提取的川芎油得率和有效成分进行比较发现，在相同提取条件下，共沸精馏耦合法提取川芎挥发油的得率为0.50%，是水蒸气蒸馏法的2.5倍。
