牛奶含有人體所必需的幾乎各種營養元素，其中包括：2.7％～3.5％的蛋白質，3％～5％的脂肪，4.5％～4.8％的乳糖，以及多種維生素、微量元素等。它被營養學家稱之為“接近完善食品”、“白色血液”，是人類不可多得的理想天然食品之一，它適合所有年齡段人群飲用。
牛奶中的蛋白質主要是酪蛋白和乳清蛋白。從營養學的角度看，乳蛋白中含有一切人體所必需的氨基酸，消化率可達到96％，是一種優質蛋白質。牛奶中的脂肪，基本為短鏈和中鏈脂肪酸，由於脂肪球直徑小，呈高度乳化狀態，極易被人體吸收。在自然界中乳糖僅存於哺乳動物的乳汁中，乳糖消化可得到葡萄糖和半乳糖，向人體提供熱量。牛奶中富含鈣、磷等礦物
質，比例合適，易於吸收。
牛奶不僅營養豐富而且還具有許多保健功能。例如：豐富的鈣、磷對於佝僂病、老年骨質疏鬆症都有較好預防和治療作用；同時它與牛奶中的酪蛋白磷酸肽共同作用可以預防齲齒。牛奶中的蛋白質具有輕度解毒的功能，可以阻止人體吸收食物中有毒的砷、鉛等重金屬。牛奶中含有微量活性物質，如功能肽類、L－色氨酸，這些物質具有一定的調節人體免疫功能作用。
乳脂肪的營養價值
乳脂肪可以提供人體活動所需要的能量；是脂溶性維生素的傳遞者；可以提供人體成長發育所需要的脂肪酸；比其它動物脂肪更易於消化吸收。因此乳脂肪不易引起發胖，並且被認為是腸胃道疾病、肝髒、腎髒以及膽囊疾病和脂肪消化紊亂患者膳食中的最有價值成分。
其它動植物油中隻有5～7種脂肪酸,而乳脂肪中含有的脂肪酸在20種以上,而且低碳鏈(14以下)脂肪酸達15%,不飽和脂肪酸達44%,因此乳脂肪具有特殊的香味,易於消化吸收,在營養上有特殊的作用。
乳蛋白質的營養價值
乳蛋白質是生命和機體的基礎物質；可以組成和修補人體組織；構成酶、激素和抗體；提供熱量和人體必需的8種氨基酸，是優質蛋白質，其吸收率高達97%～98%。
乳糖的營養價值
乳糖對幼兒智力發育非常重要，它可以提供兒童大腦發育所需要的營養。同時它能促進人體腸道內有益菌的生長，抑製腸道內異常發酵造成的中毒現象，有利於腸道健康，乳糖還有利於鈣和其它微量元素的吸收，從而預防小兒佝僂病、中老年骨質疏鬆。
牛奶中的無機成分及其營養價值
牛奶中的無機成分是指牛奶中除去碳、氫、氧、氮以外的各種元素，主要有鉀、鈉、鈣、鎂、磷、硫、氯等，另外奶中還存有其它的微量元素。牛奶中的礦物質都是溶解狀態，而且礦物質的含量高、比例適合人體需要，特別是鈣、磷的比例比較合適，很容易消化吸收。牛奶對人類鈣、磷需要量貢獻是非常大的，牛奶中的鈣與蛋白質結合，容易被機體利用，是最佳的鈣質來源。