自热包有不同配方，但大体上包括四类成分。最主要的是生石灰，学名氧化钙，它和水接触之后可以产生熟石灰，学名氢氧化钙。在这个过程中会释放大量热量，是发热包主要的热量来源。其次，发热包中含有硅藻土、活性炭等成分，它们是典型的'吸附剂。其疏松多孔的结构有利于各种有效成分附着，充分接触并发生化学反应。
发热包通常还有碳酸钠、氯化钙、硫酸镁等盐分，主要是用来吸收渗入包装内的微量水分，防止氧化钙逐渐失效，同时在化学反应中起到辅助作用。此外，发热包中也常见铁粉和铝粉，它们可以通过和氧气反应释放少量热量。也可以和活性炭、水分、盐分形成“原电池”效应，通过氧化还原反应释放热量。
