牛奶中含有的主要成分是蛋白质、脂肪、乳糖、矿物质、维生素等。牛奶的化学组成受品种、个体、年龄、泌乳期、饲养管理、环境条件、挤奶方式及乳牛健康状况等多种因素影响后有所变动
牛奶具有营养丰富、容易消化吸收、物美价廉、食用方便等特点，是最接近完美的食品；被称为白色血液。其牛奶中含有3000种以上的有机成分，蛋白质质量优良，含有人体所需的必需氨基酸，其它营养素的含量也十分丰富。一般牛奶的主要化学成分含量如下：水分：87.5%、脂肪：3.5～4.2%、蛋白质：2.8～3.4%、乳糖：4.6～4.8%、无机盐：0.7%左右组成人体蛋白质的氨基酸有20种，其中有8种是人体本身不能合成的(婴儿为9种，比成人多的是组氨酸），这些氨基酸称为必需氨基酸。我们进食的蛋白质中如果包含了所有的必需氨基酸，这种蛋白质便叫作全蛋白。牛奶中的蛋白质便是全蛋白。牛奶中含有丰富的钙、维生素D等，包括人体生长发育所需的全部氨基酸，消化率可高达98%，其他食物无法与之相比。