Det finns ingen enskild kemisk formel för cayennepeppar eftersom det är en blandning av olika föreningar som finns i paprika från familjen Capsicum. Den förening som är ansvarig för den kryddiga smaken av cayennepeppar är capsaicin, som har den kemiska formeln C18H27NO3. Men cayennepeppar innehåller också många andra föreningar som flavonoider, karotenoider, vitaminer och mineraler, var och en med sin egen kemiska formel.