乳蛋白的成分主要是酪蛋白，其次是乳蛋白、乳球蛋白、血清白蛋白、免疫球蛋白和酶，能有效供給人體。其生理價值與雞蛋相當，是賴氨酸和蛋氨酸含量較高的優質蛋白質，補充了蛋白質中多種氨基酸的不足。
牛奶的脂肪顆粒很小，高度分散，所以消化吸收率高。乳脂還含有亞油酸、卵磷脂和少量膽固醇。由於牛奶中膽固醇含量不高，且含有乳清酸，乳清酸還能降低血清膽固醇，因此，高血脂和心腦血管疾病患者不必擔心加重病情。
牛奶中的碳水化合物主要是乳糖。乳糖能調節胃酸，促進胃腸蠕動和消化腺分泌，並能促進乳酸桿菌的繁殖，抑制致病菌和腐敗菌的生長，有利於腸道正常菌群的活動和繁殖。而患有慢性消化道潰瘍、慢性腸炎或胃腸功能紊亂的中老年人，對乳糖的耐受性差，容易腹瀉，不宜多喝牛奶。
牛奶富含鈣、磷、鉀等微量元素。每升牛奶可提供65，438+0，200毫克的鈣，易被人體吸收。多喝牛奶比每天口服鈣片更容易吸收，對腸胃刺激小，有效維持人體酸堿平衡。是兒童補鈣、中老年人預防骨質疏松的最佳飲品。
牛奶還有很多醫療作用，比如常年胃痛。空腹喝牛奶可以有效保護胃黏膜，達到緩解疼痛的目的。孩子打嗝可以慢慢喝壹杯溫牛奶止住；如果焊工患有因電光刺激引起的電光性眼炎，可通過往眼睛裏滴鮮奶來治愈；肌腱扭傷，用熱牛奶熱敷很有效；汞、砷中毒可通過將牛奶餵入胃中使毒物沈澱，減少吸收，避免胃黏膜被毒物腐蝕；睡前喝壹杯加蜂蜜的溫牛奶，能使人安然入睡，能顯著提高失眠者的睡眠質量。