Bienenwachs besteht aus Myricin (Anteil ca. 65 Gew-%), einem Gemisch von Estern langkettiger Alkohole (z. B. 1-Hentriacontanol) und Säuren, das von Palmitinsäuremyricylester C15H31–COO–C30H61 dominiert wird, daneben freier Cerotinsäure C25H51–COOH, Melissinsäure und ähnlichen Säuren (12 %), gesättigten Kohlenwasserstoffen (ca. 14 %), Alkoholen (ca. 1 %) und anderen Stoffen (wie bienenartspezifischen Aromastoffen) (6 %). Die analytische Charakterisierung des Bienenwachses findet heute in der Regel durch chromatographische Verfahren statt. Insbesondere die Kopplung Gaschromatographie/Massenspektrometrie unter Verwendung von Kapillar-Trennsäulen ermöglicht es, Verfälschungen des reinen Bienenwachses durch billigere Ersatzstoffe wie hochmolekulare Paraffine sicher zu erkennen.
Bienenwachs ist bei Raumtemperatur gut in Terpentinöl, aber auch in erhitztem Alkohol löslich. Es hat eine Dichte von 0,95 bis 0,965 g/cm3. Die Fett-Titrationswerte betragen für die Säurezahl, Esterzahl und Peroxidzahl: 18–23, 70–80, >8.
Bei 62 bis 65 °C wird Bienenwachs flüssig und kann so von den Fasern eines Kerzendochts aufgenommen werden, wo es durch den Kontakt mit dem Sauerstoff aus der Luft unter Licht- und Wärmeabgabe verbrennt. Als Ausgangsmaterial für die Kerzenherstellung wurde es weitgehend vom billigeren Stearin und Paraffin verdrängt.
Der Lebensmittelzusatzstoff „Bienenwachs“ trägt die Bezeichnung E 901.