当归油的储存稳定性依赖于其化学成分的特性。该油主要由单萜、倍半萜及相关氧化物组成，属于易氧化天然混合物。储存时必须采用深色玻璃瓶或不锈钢容器进行密封，避免直接接触空气。
光照会引发光化学反应，导致内部双键断裂并生成过氧化物。高温加速分子间聚合，使油的黏度上升并产生异味。空气中的氧气直接氧化活性成分，造成酸值增加和抗氧化能力下降。
理想储存条件为温度控制在15摄氏度以下，相对湿度低于60%。容器需填充惰性气体如氮气以隔绝氧气。每批次开封后立即重新密封，并置于干燥阴暗处。
长期储存中，当归油的折光率和相对密度会发生微小变化，但这些变化在规范条件下保持最小。严禁与强氧化剂、酸性物质或金属离子接触，否则引发催化分解。
定期检查容器密封性和油的颜色。出现浑浊或沉淀时，说明已发生氧化，需更换新批次。正确储存下，当归油可保持化学稳定性超过两年。