榴莲臭味主要来自果肉和果壳里的挥发性物质，比如硫醇类和酯类，它们在成熟时会大量释放。果壳缝隙里的微生物也会分解糖分，产生硫化氢和氨气，让榴莲越来越臭。

榴莲果肉和果壳里的挥发性物质浓度高达5%，这些物质包括硫醇类和酯类，比如1-甲基-1-丙烯基-1-硫醇（浓度0.1%-5%）和苯乙醇酸甲酯（浓度0.5%-3%）。这些物质在常温下会快速挥发到空气中，形成刺鼻气味。榴莲果壳缝隙里的微生物（如假单胞菌属）在糖分浓度超过20%时开始分解，每克果肉每天产生0.3-0.5毫升硫化氢和氨气，当浓度超过0.1ppm时就会明显臭味。榴莲成熟后糖分浓度从15%升至30%，微生物分解速度提升3倍，臭味随之加重。比如海南榴莲在成熟期臭味物质总量增加4倍，而泰国金枕榴莲因硫醇类物质浓度高达5%，比普通榴莲臭味强2.3倍。微生物分解糖分时还会产生甲硫醇（浓度0.05%-0.2ppm）和异戊酸（浓度0.3%-1.5ppm），这些物质混合后形成更复杂的臭味。榴莲运输时温度每升高5℃，挥发性物质释放速度加快1.8倍，这也是为什么未成熟的榴莲在常温下臭味不明显，但放久了就会越来越臭。