En relación a la composición del aceite de orégano, se han identificado hasta 56 compuestos diferentes, destacando como compuestos mayoritarios dos compuestos fenólicos conocidos como carvacrol y timol, los cuales son responsables de la potente actividad bacteriana presentada por el aceite de orégano. No todas las especies del género Origanum presentan el mismo porcentaje de carvacrol y timol. Por una parte la especie botánica utilizada, así como el clima, la altitud, la época de recolección, son factores que afectarán a la composición final del aceite. Concretamente Origanum minutiflorum, una especie botánica que crece en la región mediterránea y endémica de Turquía, es una de las especies más ricas en carvacrol.
El carvacrol contenido en el aceite de orégano es uno de los componentes con mayor actividad antibacteriana según distintos estudios en los que se estableció una comparativa entre distintos compuestos de diversos aceites esenciales. Los estudios confirman que el aceite de orégano presenta un amplio espectro de acción. El aceite de orégano se ha mostrado eficaz sobre numerosas especies de bacterias que pueden resultar patógenas para el organismo y que son tanto bacterias gram negativas (Salmonella typhimurium, Escherichia coli, Klebsiella pneumoniae, Yersinia enterocolitica, entre otras) como bacterias gram positivas (Staphylococcus aureus, Staplylococcus epidermidis, Listeria monocytogenes, etc).
Los valores de la concentración mínima inhibitoria (CMI) para el carvacrol se ha establecido entre 0,02 y 0,5 μg/ml indicando que es el que posee una mayor actividad antibacteriana pues es el que presenta la menor concentración requerida para impedir el crecimiento de las diferentes bacterias testadas.
El aceite de orégano tiene además capacidad antifúngica contra hongos del género Cándidas, Aspergillus y levaduras.
Una revisión de diferentes estudios detalla diversos mecanismos que explicarían la acción antimicrobiana asociada al aceite de orégano. Uno de los mecanismos estaría relacionado con los cambios que se producen en la membrana celular bacteriana al entrar en contacto el carvacrol y el timol sobre dicha estructura celular alterando su integridad y provocando un desequilibrio de su medio. Otros mecanismos estarían vinculados a inhibir el crecimiento de ciertas estructuras bacterianas relacionadas con factores de patogenicidad como son la presencia de flagelos o la formación de biofilms. Algunos estudios sugieren que algunas especies bacterianas en presencia de carvacrol y timol no desarrollan dichos flagelos, como es el caso de ciertas cepas de Escherichia coli y por tanto pierden su movilidad, o bien pierden la habilidad de formar biofilms como es el caso de Staphylococcus aureus y Staphylococcus epidermidis por lo que disminuye su actividad patógena.
Los resultados de los estudios elaborados con aceite de orégano revelan pues su importante potencial tanto en la prevención como en el tratamiento de infecciones respiratorias, infecciones por parásitos, candidiasis, picaduras de insecto, pie de atleta y otras infecciones asociadas a microorganismos sensibles al carvacrol como son ciertas patologías asociadas al tracto gastrointestinal.
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