牛奶含有一种CLA的物质，能有效破坏人体内有致癌危险的自由基，并能迅速和细胞膜结合，使细胞处于防御制癌物质侵入的状态，从而起到作用。牛奶中还含有多种能增强人体抗病能力的免疫球蛋白抗体，也有作用。
乳类脂肪约为2.8%~4.0%，以微粒状的脂肪球分散在乳液中，呈很好的乳化状态，容易消化吸收，吸收率高达97%。牛乳中的脂类主要以甘油三酯为主，少量磷脂和胆固醇，乳脂肪中脂肪酸组成复杂，油酸占30%，亚油酸和亚麻酸分别占5.3%和2.1%，短链脂肪酸（如丁酸、己酸、辛酸）含量较高，约为9%，是乳脂肪具有良好风味及易于消化的原因。
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。
山羊奶、牛奶和人奶的总体组成相似，都是由蛋白质、脂肪、乳糖、矿物质及水组成的复合胶体溶液。3种奶中脂肪、水和热量接近，但在蛋白质、乳糖和矿物质含量上有一定差别。山羊奶和牛奶中蛋白质含量接近，但明显高于人奶，是人奶的2～3倍；山羊奶和牛奶中含有较少乳糖，而人奶中乳糖含量较高，乳糖对婴幼儿智力发育有重要的作用；山羊奶和牛奶中矿物质含量较高，是人奶的3～4倍，但是矿物质含量过高会增加婴幼儿的肾脏负担。