Sữa là một dung dịch phức hợp bao gồm nước, chất rắn, chất béo, protein, đường lactose và khoáng chất. Nhiều thành phần trong số này là hợp chất riêng, khiến sữa có cấu tạo hóa học rất phức tạp.
Sữa rất bổ dưỡng do hàm lượng khoáng chất và vitamin cao, cũng như hàm lượng chất béo cung cấp năng lượng. Một ly sữa trung bình chứa tất cả mọi thứ từ canxi, đến vitamin A, D, E và K. Tuy nhiên, sữa chủ yếu bao gồm nước, với hầu hết các loại sữa có hàm lượng nước hơn 85 phần trăm. Trong hầu hết các trường hợp, lactose hay đường sữa chiếm khối lượng sữa nhiều hơn chất béo hoặc protein.
Các thành phần khác của sữa có hàm lượng khác nhau. Ví dụ, có từ 30 đến 35 gam protein trong một lít sữa bình thường. Casein theo trọng lượng chiếm từ 76% đến 86% các phân tử tạo nên protein sữa.
Các thành phần khác của sữa, chẳng hạn như ion, chất keo và nhũ tương, xuất hiện trong các phân bố khác nhau. Sự phân bố và nồng độ của các thành phần phụ thuộc vào các yếu tố môi trường và quản lý đàn cũng như nhiều yếu tố riêng lẻ như:
- Giống bò
- Giai đoạn cho con bú
- Sức khoẻ