برای استفاده از خواص درمانی بی نظیر عرق زیره سیاه، می توان آن را به روش زیر تهیه کرد.

1. مرحله اول: در ابتدا باید تخم زیره را با آب جوشاند تا آب ظرف کاملاً تمام شود.
2. مرحله دوم: سرد کردن بخار ناشی از تبخیر آب و تقطیر آن.
3. این مرحله می تواند به شکل سنتی و صنتعی انجام شود.
4. در این مرحله فرآیند تبخیر و تقطیر صورت می گیرد که اسانس و رایحه زیره می تواند به داخل مولکول های آب نفوذ نماید و در نتیجه یک آب مقطر بدست آید.
5. مرحله سوم: آب مقطر دارای طعم و رایحه که از نتیجه تقطیر بخار بدست می آید همان عرق زیره است که از خواص درمانی فوق العاده ای برخوردار می باشد.

زیره سیاه حاوی مواد و ترکیبات شیمیایی شامل تانن، موم، مواد رزینی، یک روغن ثابت سبزرنگ، موسیلاژ، مواد قندی، مواد ازته است.

همچنین این گیاه شامل اسانسی مانند دی‌هیدروکاروئول، نوعی ترپن به‌نام‌کارون و دو نوع ستن می باشد.

آلدئیدی با نام کومینول سبب بوی زیره می شود که مقدار آن در زیره هایی با محل های کشت متفاوت بین 30 تا 50 درصد متغییر خواهد بود.