母乳的营养价值蛋白质1.2%（即每100毫升中含1.2克），脂肪3.5%，糖（即碳水化合物）7.5%，还有矿物质、维生素、水及酶等。
母乳中的蛋白质主要有乳白蛋白与酪蛋白（约2/3是乳白蛋白）两种，营养价值极高。乳白蛋白进入胃中，与胃液作用，凝固成嫩而细小的颗粒状乳块，容易被消化吸收。它还能促进乳糖的消化。酪蛋白在母乳中含量较少，它进入胃中，与胃酸怍用，凝固成较大的乳块，不如乳白蛋白那样容易吸收。母乳中还含有少量乳铁蛋白，它既能供应铁，又有抑制大肠杆菌的作用（所以吃母乳的婴儿不易患腹泻）。另外，还含有免疫球蛋白，它能与肠内细菌及病毒结合，量虽不多，但作用大，对预防疾病有好处。
母乳的脂肪球甚小，它的直径为0.9-22微米。母乳的脂肪主要是中性脂，即软脂、硬脂和液脂三种，其中以液脂为最多。母乳的脂肪约有50%依靠母乳本身的脂肪酶的作用，在小儿胃内分解为游离脂肪酸，这种游离脂肪酸是婴儿重要的能量来源。此外，母乳中亚油酸的含量较高，它是人体必需的不饱和脂肪酸之一。倘若母乳中的脂肪含量少于2.0克/100毫升，哺乳者必须从膳食中补充脂肪。
母乳中所含的糖主要是乳糖，它完全溶解于乳液中，故易被消化吸收。乳糖在肠中能助长某些乳酸菌的繁殖，使腐败菌的比例减少，从而对婴儿腹泻症有治疗和预防作用。乳糖还能促进食物中的钙在肠道内吸收，对婴儿大脑的发育也特别有利。若乳汁中含的乳糖少于4克/100毫升，就满足不了婴儿的需要。
母乳中的矿物质总量为0.15-0.25克/100毫升。其中以钙为主要成分，钾、氯的含量较低一些，再次为磷、钠，最少的为镁、锰、硫、铁、铜等。由于母乳中铁的含量较少（约为0.1-0.2克/100毫升），婴儿成长到四、五个月的时候，如果仍以母乳为唯一食品，为避免发生贫血，应该开始添加含铁的辅助食品。
母乳中含有多种维生素，如维生素A、B、C、D及K等，还有极微量的叶酸。除维生素D外，一般讲母乳中其他维生素并不缺少。为了补充维生素D，从新生儿时期起就要添喂适量的鱼肝油。
母乳中含有帮助食物消化的酶，如脂肪酶（也称脂酶）、淀粉酶及过氧化氢酶等，其中脂肪酶含量较多，故可保证母乳内脂肪的消化和吸收。
母乳的成分不是固定不变的，在不同阶段，会产生不同的变化。不同时期的奶汁（如初乳、成熟乳、晚期乳），其成分各异，适宜不同时期婴儿生长的需要。
母乳从分娩到产后12天内所分泌的奶汁为初乳，13-30日为过渡期乳；2-9个月为成熟乳；10-20月为晚乳。
初乳色黄白，质稠厚，含有较多的蛋白质，脂肪含量较少，固体成分较一般奶汁为多。初乳中含有多量的抗体，新生儿可从初乳中获得免疫体，所以六个月以内母奶喂养的婴儿很少患麻疹、风疹、小儿麻痹、腮腺炎等传染性疾病。初乳还有轻泻作用，可以帮助新生儿排出胎粪。
过渡期乳脂肪含量较高。从这时开始奶汁的分泌量逐渐增多，以满足婴儿迅速成长的需要。
成熟乳中的蛋白质、脂肪和碳水化合物的比例约为1:3:6。这种比例的乳汁能被婴儿充分地消化和吸收。
晚期乳的成分与成熟期乳相差不大，但这一时期乳汁已有所减少。
