牛乳中含有86%-90%左右的水分，蛋白质含量为2.8%-3.3%，主要由79.6%的酪蛋白、11.5%的乳清(白)蛋白和3.3%的乳球蛋白组成，另有少量的其他蛋白质，如免疫球蛋白和酶等。牛乳中含有维生素A、维生素D、胡萝卜素和维生素C等，其含量随季节和饲料种类而变化。通常在夏秋季鲜饲料多时，牛奶中的维生素含量也高一些。牛乳也是B族维生素的良好来源，可以提供相当数量的核黄素、维生素B12、维生素A、维生素B6和泛酸。