Το θυμάρι περιέχει αιθέριο έλαιο σε ποσοστό 1-2%. To κύριο συστατικό του αιθέριου έλαιου του θυμαριού κατά 20-54% είναι η θυμόλη ή, αλλιώς, καμφορά του θυμαριού, έχει δε χρήσεις στην αρωματοποιία και στην οδοντιατρική. Η θυμόλη έχει αντισηπτική δράση και αποτελεί το κυρίως συστατικό πολλών εμπορικών σκευασμάτων για την πλύση του στόματος, όπως η Listerine. Πριν την έλευση των σύγχρονων αντιβιοτικών, το αιθέριο έλαιο θυμαριού χρησίμευε για την επάλειψη των γαζών. Η θυμόλη έχει αποδειχτεί επίσης αποτελεσματική στην καταπολέμηση των μυκητων που συχνά μολύνουν τα νύχια των ποδιών. Αποτελεί επίσης ενεργό συστατικό σε κάποια φυτικά σκευάσματα χωρίς οινόπνευμα, για την απολύμανση των χεριών.
Το ρόφημα από θυμάρι μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη θεραπεία του βήχα και της βρογχίτιδας. Για να παρασκευάσουμε έγχυμα βάζουμε 1 κουταλιά του γλυκού ξηρό ή 2 κουταλιές του γλυκού φρέσκο βότανο, χωρίς κοτσάνι, σε 1 φλιτζάνι βραστό νερό, το σκεπάζουμε για 10 λεπτά και μετά το σουρώνουμε.