Mleko krowie składa się z wody, tłuszczów, węglowodanów, białek, witamin, minerałów i enzymów. Większość mleka, 87%, to woda. Węglowodany mleka występują w postaci laktozy, zawierającej 4,9% produktu.
Zawartość tłuszczu w mleku różni się istotnie w zależności od zwierzęcia, z którego pochodzi mleko i redukcji jego zawartości. Mleko wołowe beztłuszczowe ma najniższą zawartość tłuszczu, z 0,20 gramów na porcję 8 uncji. Pełnotłuste mleko z bawołu wodnego na drugim końcu spektrum ma 16,81 gramów tłuszczu na porcję.
Zawartość białka w mleku stanowi około 3,3% produktu. Białko mleka występuje w dwóch postaciach, kazeinie i serwatce; ten pierwszy znajduje się na poziomie 82 procent, a drugi na 18 procent.
Witaminy A, B1, B2, B3, B5, B6, B12, C, D, E i K, a także kwas foliowy znajdują się w różnych ilościach w mleku. Obecne są również minerały, takie jak wapń, miedź, żelazo, magnez, mangan, fosfor, potas, selen, sód i cynk.
