Portakal suyu için kimyasal bir bileşim yoktur. Portakal suyu, en az iki farklı maddenin birleşimi olan bir karışım olarak adlandırılır. Bu maddelerin her biri bir araya geldiklerinde kendi kimyasal kimliklerini korudukları için, portakal suyu için evrensel bir kimyasal formül mümkün değildir.
Portakal suyunun türüne bağlı olarak, su (H20), glikoz (C6H12O6), sitrik asit (C6H8O7) ve eser miktarda mineral gibi birçok farklı şeyin karışımı olabilir. Genel olarak, portakal suyu iyi bir C vitamini, tiamin, folik asit ve potasyum kaynağıdır. Portakal suyu kolesterol, 1 miligram sodyum ve doymuş yağ içermez, ancak içerdiği şeker miktarı kaloriyi yükseltir. Taze sıkılmış portakal suyunun yaklaşık iki haftalık bir raf ömrü vardır.
Ticari olarak, portakal suyu, donmuş konsantre portakal suyundan ya da oksijenin meyve suyundan çıkarıldığı aseptik depolama adı verilen bir işlemle yapılır. Üreticiler daha sonra lezzetin iyileştirilmesi için üretimin son aşamasında meyve suyuna "lezzet paketleri" diye adlandırılan şeyleri eklemek zorundadır.
