牛奶其主要成分是水分、蛋白質、脂肪、糖類、無機鹽等。牛奶中含有豐富的蛋白質、脂肪、維生素和礦物質等營養物質，乳蛋白中含有人體所必需的氨基酸。乳脂肪多為短鏈和中鏈脂肪酸，極易被人體吸收。牛奶有降低食管括約肌壓力的作用，從而增加胃液或腸液的反流。
水分是牛奶的重要成分，大約佔牛奶的85%以上，除此之外蛋白質、脂肪、維生素、礦物質也是牛奶的主要成分。除了列舉的主要成分，牛奶中還含有硫胺素、核黃素、尼克酸、維生素E、維生素C等等。
從牛奶的成分中就可以看出牛奶的營養豐富，不管是小孩子還是大人喝牛奶，都可以促進體內鈣的吸收，有利於骨骼的成長髮育。而且牛奶裏還含有大量的脂溶性維生素，腸道很容易消化吸收。
此外牛奶中還含有三種蛋白質，它們分別是：酪蛋白、乳白蛋白、乳球蛋白和少量的脂肪球膜蛋白，這三種蛋白質都含人體所需的氨基酸，可以補充大量的營養物質。
