榴莲的臭味主要源于其果肉中含有的硫化物和酯类化合物，主要有挥发性硫化物、丁酸乙酯、丙酸乙酯等成分。这些物质在成熟过程中通过酶解反应大量释放，形成独特的气味特征。
榴莲果肉中的挥发性硫化物是臭味的主要来源，这类物质与洋葱大蒜的刺激性气味成分类似，但浓度更高。当榴莲成熟时，果皮裂开导致气味分子快速扩散，嗅觉感受会更明显。东南亚地区的气候条件加速了榴莲果实的后熟过程，使得气味物质合成更充分。
部分特殊品种榴莲的气味相对温和，如马来西亚的猫山王榴莲含硫量较低。这类品种通过人工选育降低了刺激性气味物质的含量，但核心风味物质仍被保留。未完全成熟的榴莲气味较淡，但随着后熟时间延长，硫化物含量会持续增加。
食用榴莲时建议搭配山竹、芒果等热带水果，其中的果酸和芳香物质能中和部分刺激性气味。储存时可先用保鲜膜包裹果肉减少气味扩散，开封后尽快食用以避免气味加重。对气味敏感者可将榴莲肉冷藏一小时，低温能暂时抑制部分挥发性物质的释放。
