牛奶中的钙容易被吸收，而且磷、钾、镁等多种矿物搭配也十分合理，孕妇应多喝牛奶，绝经期前后的中年妇女常喝牛奶可减缓骨质流失。
提高也是牛奶的重要作用。所含蛋白质和脂肪被人体吸收后，可促进免疫细胞的再生，改善人体自身的免疫功能。此外，它还含有磷、锌和钙等微量元素，还可以补钙壮骨，提高神经功能，保护心脏。还可以预防各种高危疾病发生。
牛乳中蛋白质含量为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。凡20℃下于pH4.6沉淀的牛乳蛋白被称为酪蛋白。酪蛋白是一种耐热蛋白质，但可在酸性条件下沉淀，酸奶和奶酪即是以这个原理制成的。在乳中酪蛋白与钙、磷结合，形成酪蛋白胶粒，并以胶体悬浮液的状态存在于牛乳中。乳清蛋白对热不稳定，加热时发生凝固并沉淀。牛乳蛋白质消化吸收率为87%~89%，生物学价值为85，属优质蛋白质。
乳类碳水化合物主要为乳糖，牛乳乳糖含量约为3.4%~5.4%。乳糖在肠道中能促进钙、铁、锌等矿物质的吸收，提高其生物利用率；促进肠道乳酸，特别是双歧杆菌的繁殖，改善人体微生态平衡，促进肠合成B族维生素。有些人成年后多年不喝牛乳，体内的乳糖酶活性很低，不能分解乳糖，乳糖在肠道内被肠道微生物分解发酵，产生胀气、腹泻等症状，称为乳糖不耐症。这部分人群可以食用经乳糖酶处理的奶粉，或饮用酸奶。