Parce qu'un œuf est une structure biologique entière, composée d'un mélange de produits chimiques plutôt que d'un seul composé chimique pur, il n'y a pas de formule chimique pour le décrire. Cependant, la structure de base et la chimie d'un œuf est hautement conservée et varie peu d'une espèce à l'autre.
L'œuf lui-même comporte trois parties principales : la coquille, le blanc d'œuf et le jaune d'œuf. La coquille est composée principalement de sels de phosphate de calcium, dont la composition est similaire à celle de l'os humain. Le blanc d'œuf est composé d'eau, de sels régulateurs osmotiques et d'une protéine sérique appelée albumine. Le jaune, qui sert de source de nourriture à un embryon d'oiseau en croissance, est composé de nombreux types de lipides à haute énergie.