羊肉的膻味主要来自脂肪，和数十种成分有关，例如“中短链挥发性脂肪酸”。公认的比较典型的是4-甲基辛酸、4-乙基辛酸和4-甲基壬酸，其中前两种起主要作用。这些脂肪酸并不是羊自己产生的，而是在它的瘤胃中经微生物发酵形成的，在牛、马、鹿等动物中也存在，但都不如羊肉味道明显。此外，羊肉中的酚类物质、硫化物、吡啶和吡嗪等成分已经被证实和膻味有一定关系。

影响羊肉膻味的因素很多，包括产地、饲料、品种、年龄、部位、肥瘦程度等，比如公羊的膻味更重，而阉割的羊（羯羊）膻味会减轻；成年羊的膻味比羊羔明显，但从饲养经济性和膻味的角度来看，1岁左右的羊是最适合宰杀的；无论放牧或圈养，羊吃的食物对于膻味有很大的影响。研究发现，如果牧草中缺乏硫元素会导致羊肉膻味变大，圈养的羊如果喂太多豆科植物（比如苜蓿），羊肉膻味更重；不同羊的膻味也不同，比如有些产羊毛的羊就特别膻，通过良种筛选和优化饲料，可以饲养出基本没有膻味的羊肉。