羊肉的氣味主要來源於脂肪，與“中短鏈揮發性脂肪酸”等幾十種成分有關。公認的是，4-甲基辛酸、4-乙基辛酸和4-甲基壬酸是典型的，其中前兩種起主要作用。
這些脂肪酸不是羊自身產生的，而是微生物在其瘤胃內發酵形成的，牛、馬、鹿等動物體內也有，只是沒有羊肉明顯。此外，羊肉中的酚類、硫化物、吡啶、吡嗪等被證明與羊肉的氣味有壹定的關系。
擴展數據
影響羊肉氣味的因素很多，包括產地、飼料、品種、年代、地點、肥瘦程度等。比如公羊的氣味較重，而閹割過的羊(羯羊)氣味會減輕；成年羊的氣味比羔羊更明顯，但從飼養經濟和氣味的角度來看，1歲左右的羊最適合屠宰；無論放牧還是圈養，羊吃的食物對口感影響很大。
研究發現，如果飼草缺硫，羊肉的氣味會更差，如果圈養的羊餵了太多豆科植物(如紫花苜蓿)，羊肉的氣味也會更差。不同羊的氣味也不同。比如有些產羊毛的羊特別臭。通過選擇良種，優化飼料，可以養出膻味小的羊肉。