Mleko i jego przetwory w porównaniu z innymi produktami spożywczymi zawierają szczególnie dużo bardzo dobrze przyswajalnego wapnia (choć sery twarogowe zawierają go mniej niż sery podpuszczkowe, mleko i napoje mleczne) i dostarczają pełnowartościowego białka (zawartość 3% w mleku, 10–21% w serach twarogowych i 18–30% w serach podpuszczkowych). Zawierają pewne ilości witamin, zwłaszcza ryboflawiny, tiaminy, oraz składników mineralnych (magnezu, cynku, miedzi, kobaltu, związków fosforu i potasu). Mleko jest jedynym pokarmem pochodzenia zwierzęcego, który działa na organizm alkalizująco.
Tłuszcz w mleku tworzy emulsję – jest równomiernie rozproszony w postaci drobnych kuleczek w otoczkach fosfolipidowo-białkowych. Dzięki temu jest lekkostrawny i może być wchłaniany w jelitach częściowo bezpośrednio, tj. bez uprzedniego zemulgowania solami żółci i udziału enzymów lipolitycznych. Tłuszcze mleczne charakteryzują się obecnością krótkołańcuchowych kwasów tłuszczowych (ok. 9,5%) i stosunkowo niewielką ilością kwasów wielonienasyconych. Obecne są w nim witaminy A, D i E, cholesterol oraz naturalne izomery trans. Łączeniu się kuleczek tłuszczu z upływem czasu w większe konglomeraty zapobiega homogenizacja. W wyniku wirowania można wydzielić z mleka część bogatą w tłuszcz, tj.