甾體皂甙的結構研究主要包括兩部分內容，即糖和甙元。早期對于甾體皂甙的研究主要集中在甙元部分，現在甙元的結構已經基本清楚。甾體皂甙元一般為螺甾醇，單羥基取代多在3位，而當F環開裂時，則形成呋甾醇。將皂甙進行酸水解，分離甙元，經光譜測定可以確定甙元的種類。已知甙元可通過薄層層析，混和熔點和紅外光譜的比較來確定。
甾體皂甙中所含糖的種類較多，這一點顯著地區別于三萜皂甙。迄今發現的已有10余種，包括己糖、戊糖、去氧糖、酮糖、糖醛酸等。其中以D-葡萄糖、D-半乳糖、D-木糖、L-鼠李糖和L-阿拉伯糖最為常見。糖鏈多與甙元的3-羥基成甙。原始皂甙在26位連接一個葡萄糖。在糖的連接方式上，當糖單元超過3個時，糖鏈多呈分支狀態。關于糖的結構研究經常使用波譜分析（UV, IR, MS, ?JH1，D，Z?-NMR, ?JC13，D，Z?-NMR）及一些化學修飾反應（酸水解、堿水解、酶水解、甲基化、乙酰化、還原等）。過去甾體皂甙的結構研究主要依靠經典的化學反應。比如，通常用酶解的方法來研究F環開裂的呋甾皂甙，將呋甾皂甙與β-葡萄糖甙酶在37°保溫2h，26位甙鍵可水解，從而將呋甾皂甙轉化為相應的螺甾皂甙，其余位置的甙鍵多不發生變化。另外，選擇具有特異性的酶進行酶水解也能確定末端糖的種類。酸水解分完全水解和部分水解。將皂甙用2N或4N的礦酸進行水解，水解液經薄層層析或制備成衍生物后氣相層析，通過與標準單糖做對照即可確定含糖種類。如進行薄層掃描和氣相層析定量還可獲知各種糖的比例。對于含糖數較多的皂甙用稀酸進行部分酸水解，分離和鑒定水解后得到的一系列減掉不同糖的次級甙可以確定糖的連接順序。全甲基化用于確定多糖甙中糖與糖之間的連接位置，甙鍵的構型以及糖的構象。乙酰化在皂甙的結構研究中應用很普遍，通常采用醋酐-吡啶進行全乙酰化，測定全乙酰化物的?JH1，D，Z?-NMR及H-HCOSY譜，與成甙羥基相連碳上的氫位于高場，而其它與乙酰化羥基相連碳上的氫明顯向低場位移，可由此判斷糖的連接位置。隨著結構測定技術的不斷完善和發展，波譜的方法日益顯示出它的優越性。特別是近10年在核磁共振和質譜方面的進展尤為突出。應用快速原子轟擊質譜（FAB-MS）可以得到皂甙的分子離子峰和一系列分子離子減去糖的碎片峰，由此可以確定糖與糖之間的連接順序。二維核磁共振譜的出現，為解決含糖較多的甾體皂甙中甙鍵構型、糖與糖之間的連接順序、連接位置等一系列結構研究中的問題，提供了簡單、快速的方法。目前，我們鑒定一個皂甙，不需水解和衍生化，只要測定?JC13，G，Z?-NMR譜，C-H相關譜和HMBC譜就可以得到有關糖部分的全部結構信息。因此，可以節省樣品和時間，加快了鑒定化合物的速度。