1、牛奶中具有蛋白質、脂肪、碳水化合物、維生素、無機鹽這5種營養成分。
2、供給生命營養的蛋白質。牛奶中大約含3.5%的蛋白質（人奶約1.25%），其中以酪蛋白為主，其次為乳白蛋和乳球蛋白。它們都含有人體全部必須的氨基酸，其相對含量與雞蛋蛋白相近，消化率較高，為96.1%。酪蛋白占蛋白總量86%左右，乳白蛋白約占總蛋白量的9%，乳球蛋白占總蛋白量的3%左右，其他還有血清白、免疫球蛋白及酶等。
3、人體能量攜帶者的脂肪。牛奶中含脂肪3.4%-3.8%（人奶約含3.7%），呈微細的脂肪顆粒（直徑2-5μm）高度分散於牛奶中，故而易被人體消化吸收，其消化率達97%。脂肪的組成以飽和的棕櫚酸和硬脂酸為主，約占40%，飽和的短鏈脂肪酸如丁酸和已酸約占9.0%，不飽和的油酸占30%，亞油酸和亞麻酸僅占3.0%，其餘為月桂酸和肉豆蔻酸等。
4、調節新陳代謝的維生素。牛奶中維生素的含量與牛的飼料有關，夏天奶牛吃青草較多，因此牛奶維生素A含量也較高。夏季日照時間長，維生素D的含量較高。每100g牛奶含核黃素160μg，硫胺素養45μg。牛奶中維生素C、維生素D含量不多，因此以牛奶為食物的嬰兒要額外註意維生素C、維生素D的補充或對牛奶進行強化。
5、參與細胞多種活動的碳水化合物。牛奶中的碳水化合物主要是乳糖，其含量為4.6%-4.7%，較人奶中乳糖（含量為7.0%-7.8%）少些，以牛奶喂養嬰兒時，可適量稀釋並酌加適當蔗糖，以保證充足的熱能，與人奶相當的甜度及蛋白質。乳糖有調節胃酸，促進胃腸蠕動和消化腺分泌，助長腸中某些乳酸菌繁殖，抑制腐敗菌生長的作用。還能提供熱能和促進金屬離子如鈣、鎂、鐵、鋅等的吸收，對於嬰兒智力發育非常重要，另外鈣的吸收程度與乳糖數量成正比，豐富的乳糖含量，能起到預防佝僂病的效果。
6、參與人體內物質代謝的無機鹽。牛奶中含有無機鹽0.7%-75%，羊奶為0.9%，而且特別富含鈣、磷、鉀。1L牛奶可提供1g鈣，且牛奶中鈣與磷的比值為1.2:1，接近人奶（人奶為1:1），消化吸收率高，故能保證嬰兒對鈣的需要。牛奶中鐵很少，隻有0.2mg/100g，為人奶的1/5，以牛奶為主食喂養嬰兒，還需及時增添含鐵及維生素C的食品進行補充，如蛋黃、豬肝泥、青菜泥等。此外，牛奶中還含有銅、鋅、錳、碘、鉬等微量元素。
