odpornościowy.
Nie przetworzone mleko zawiera od 3 do 4,5% tłuszczu. W handlu sprzedawane jest mleko o zawartości tłuszczu 0,5%, 2%, 2,5%, 3,5% i powyżej 3,5%. Tłuszcz mleczny posiada 60% tłuszczów zawierających nasycone kwasy tłuszczowe oraz kwasy nienasycone, najwięcej bo 20% całego tłuszczu stanowi kwas oleinowy. Zawartość cholesterolu w 100 gramach mleka pełnego wynosi 10 do 15 miligramów ( w maśle 200 do 300 mg). Cholesterol jest substancją odżywczą niezwykle ważną dla rozwoju i funkcjonowania organizmu i jedynie jego nadmiar, zwłaszcza w starszym wieku jest szkodliwy. Zawartość cholesterolu w mleku i jego produktach nie jest wysoka w porównaniu z innymi pokarmami i jak wykazują badania specyficzny skład mleka i forma zawartych w nim tłuszczów nie podnoszą poziomu cholesterolu w krwi. Tłuszcz zawarty w mleku bardzo łatwo ulega trawieniu gdyż jest z emulgowany, czyli występuje w postaci kuleczek łatwo ulegających trawieniu. Zawiera rozpuszczone w nim witaminy, A, D, E i K a w połączeniu z białkami i lecytyną, jest tłuszczem bardzo wartościowym w dietetyce żywienia i spożywany w optymalnych ilościach nie podwyższa poziomu cholesterolu. W procesie homogenizacji mleka uzyskuje się tak duże rozdrobnienie kuleczek tłuszczu jak podczas trawienia w przewodzie pokarmowym, dzięki czemu tłuszcz w homogenizowanych produktach jest bardzo łatwo przyswajalny. Dodatkową zaletą tego procesu jest nie osadzanie się tłuszczu (śmietany), na powierzchni opakowań produktów.
Mleko zawiera cukier, laktozę, składający się z cukrów prostych, glukozy i galaktozy. To właśnie laktoza nadaje słodki smak mleku i jest substancją ułatwiającą przyswajanie wapnia. Spożywanie lub nie spożywanie mleka przez naszych przodków wytworzyło przez tysiące lat przystosowanie układów pokarmowych do jego trawienia.
Wśród rasy białej około 30% ludzi wykazuje nietolerancję laktozy a w wypadku rasy żółtej nietolerancja dotyczy niemal całej populacji.
Mleko zawiera ważne związki mineralne pierwiastków; wapnia, potasu, fosforu, magnezu, żelaza, kobaltu itd. jeden litr mleka zawiera 1,2 grama wapnia i to w formie bardzo dobrze przyswajalnej w powiązaniu z kazeiną, która znajduje się również w przetworzonych napojach mlecznych i serach. Jeden litr mleka zabezpiecza dzienne zapotrzebowanie człowieka na wapń. Mleko zawiera rozpuszczalne w tłuszczach witaminy, A, D, E, i K. Jeden litr mleka pełnotłustego pokrywa średnio zapotrzebowanie dzienne na witaminę A w 40%, D w 30%, E w 10%. Skład ilościowy witamin ulega dużym wahaniom w zależności od pory roku i czynników pokarmowych. Zimą i wiosną ilość witaminy A, w mniejszym stopniu D i innych witamin, zmniejsza się często trzykrotnie. Z witamin rozpuszczalnych w wodzie mleko zawiera najwięcej witamin BI i B2 oraz mniej witamin B6, B12, kwasu foliowego i pantotenowego. Pasteryzacja mleka powoduje z niszczenie do 10% tych witamin, zaś proces sterylizacji UHT, do 20%.
Mleko surowe (prosto od krowy) ma wprawdzie wysoką wartość odżywczą lecz nie powinno być w tej postaci spożywane. Posiada ono przeważnie wysokie zakażenie mikrobiologiczne powstałe podczas udoju, transportu, z powodu chorób bydła oraz może zawierać skażenia chemiczne znajdujące się w paszy.