Nie ma składu chemicznego dla soku pomarańczowego. Sok pomarańczowy nazywa się mieszanką, która jest kombinacją co najmniej dwóch różnych substancji. Ponieważ każda z tych substancji zachowuje swoją własną chemiczną tożsamość, gdy są zmieszane razem, nie ma uniwersalnej formuły chemicznej dla soku pomarańczowego.
W zależności od rodzaju soku pomarańczowego może to być mieszanina wielu różnych rzeczy, takich jak woda (H20), glukoza (C6H12O6), kwas cytrynowy (C6H8O7) i śladowe ilości składników mineralnych. Ogólnie rzecz biorąc, sok pomarańczowy jest dobrym źródłem witaminy C, tiaminy, kwasu foliowego i potasu. Sok pomarańczowy nie ma cholesterolu, 1 miligram sodu i nie ma tłuszczów nasyconych, ale ilość zawartych w nim cukrów może być bogata w kalorie. Świeżo wyciśnięty sok pomarańczowy ma trwałość około dwóch tygodni.
Komercyjnie sok pomarańczowy wytwarzany jest z zamrożonego stężonego soku pomarańczowego lub procesu zwanego przechowywaniem aseptycznym, w którym tlen jest usuwany z soku. Producenci muszą następnie dodać do soku "opakowanie smakowe" w końcowym etapie produkcji, aby poprawić smak.