Acest fruct furnizează doar 48 kcl/100 g, iar culoarea sa galben-portocalie dovedește conținutul ridicat de provitamina A (betacaroten). Pepenele galben conține și vitamina C (25 mg/100 g), precum și fibre cu proprietăți laxative.
Alcătuit în proporție de 88% din apă și bogat în potasiu (300 mg/100 g), fructul are o pronunțată capacitate diuretică ce îl recomandă în lupta împotriva retenției de apă. În același timp favorizează eliminarea toxinelor și stimulează sistemul renal. Nivelul glucidelor variază între 6 și 14%, constând îndeosebi în zaharoză.