Собственный вкус горчичного семени острый и жгучий. В тканях всех частей растения содержатся обычные для семейства капустных глюкозинолаты[en], такие как синигрин, мирозин и синальбин, а также фермент мирозиназа. В присутствии воды смесь этих веществ образует изотиоцианаты (горчичные масла), в том числе аллилогорчичное масло (аллилизотиоцианат), обуславливающее жгучий вкус горчицы. При разрушении клеток, содержащих связанные сахаром глюкозинолаты, мирозиназа расщепляет молекулы и высвобождает едкие сернистые соединения, одновременно удаляя горечь. Действие фермента мирозиназы зависит от температуры — при высокой температуре он инактивируется. Это свойство используют при приготовлении горчичной пасты: крепость горчицы регулируется температурой жидкости. Горчица, приготовленная при комнатной или чуть более высокой температуре (до 38 °C), будет острой. Если размолотые или раздавленные зёрна залить кипятком, расщепление глюкозинолатов остановится и горчица получится более мягкой и сладкой. Если целые зёрна горчицы нагреть, они будут обладать не едким, а ореховым запахом и при этом сохранят горький вкус.
Едкие сернистые соединения летучи и быстро выдыхаются, но в кислой жидкости — уксусе, вине или яблочном соке — сохраняются на более долгий срок. Острый вкус готовой горчицы сохранится дольше, если хранить приправу в непрозрачной закрытой ёмкости в прохладном месте. Благодаря антибактериальным свойствам горчица не поражается плесенью или бактериями и не испортится никогда, однако может высохнуть, потемнеть и потерять аромат.
В готовой горчице оттенки вкуса зависят от других компонентов, использованных при её приготовлении, — соли, уксуса, придающего кислый вкус, сахара. Для придания яркого жёлтого цвета в горчицу иногда добавляют куркуму.