Żółtko składa się z tłuszczu, białek, cholesterolu i węglowodanów, o masie w przybliżeniu 4,5 g, 2,7 g, 210 mg i 0,61 g, odpowiednio. W porównaniu do bieli, żółtka stanowią 33 procent całkowitej zawartości płynów w komórce jajowej lub komórce jajowej, w przypadku zwierząt niehodowanych. Ponieważ jest źródłem pożywienia dla rozwijającego się zarodka, żółtko jaja jest bogate w minerały i witaminy.
Oprócz białka, tłuszczów, węglowodanów i cholesterolu, żółtko jaja zawiera rozpuszczalne w tłuszczach witaminy, takie jak witaminy A, D, E i K. Jednym z powodów, dla których żółtko jaja ma wielkie znaczenie dla rozwoju zarodków, jest to, że jest jedną z niewielu substancji spożywczych, które mają naturalnie występującą witaminę D. Żółtko zawiera również nasycone i nienasycone kwasy tłuszczowe. Nienasycone kwasy tłuszczowe występujące w żółtku jaja to kwas oleinowy, kwas linolowy, kwas palmitynowy i kwas linolenowy, natomiast nasycone kwasy tłuszczowe znajdujące się w żółtku jaja to kwas palmitynowy, kwas stearynowy i kwas mirystynowy. Inne znaczące składniki żółtka jaja to lecytyna i olej jajeczny. Ten ostatni jest zwykle stosowany w produktach kosmetycznych i farmaceutycznych. Ksantofile, które są karotenoidami, są odpowiedzialne za żółty kolor żółtka jaja. Dwa karotenoidy znajdujące się w dużych ilościach w żółtku jaja to luteina i zeaksantyna.
