Sữa đồng nhất được xử lý để phá vỡ chất béo để sữa có độ sánh hơn, trong khi sữa nguyên chất (hoặc sữa tươi) không trải qua quá trình này, dẫn đến chất rắn nổi lên trên bề mặt theo thời gian. Quá trình này được thực hiện để làm cho sữa trở nên thú vị hơn để uống đối với hầu hết mọi người, và nó thường là đặc điểm của sữa bán trong siêu thị. Cụm từ "sữa nguyên chất" trong trường hợp này dùng để chỉ sữa tươi, chưa qua chế biến, thay vì cách sử dụng phổ biến hơn đề cập đến hàm lượng chất béo trong sữa.
Quá trình đồng nhất thường xảy ra ngay trước khi sữa được thanh trùng. Điều này làm giảm nguy cơ các cục mỡ sữa lớn hơn chuyển sang chua trong quá trình thanh trùng. Mặc dù thường được tranh luận bởi những người ủng hộ sức khỏe tự nhiên, theo Trung tâm Kiểm soát Dịch bệnh, sự khác biệt về dinh dưỡng giữa sữa nguyên chất và sữa đã được đồng nhất và thanh trùng là không đáng kể, mặc dù một lượng nhỏ enzym bị mất đi trong quá trình thanh trùng. Vấn đề chính là sữa nguyên chất chưa tiệt trùng có nguy cơ chứa vi khuẩn có hại cao hơn nhiều, có thể gây bệnh nặng hoặc thậm chí tử vong trong một số trường hợp.
Thanh trùng là quy trình gây ra sự thay đổi lớn nhất đối với sữa bán trong cửa hàng. Trong quá trình này, sữa được làm nóng đến nhiệt độ cao, sau đó nhanh chóng làm lạnh trở lại, giúp loại bỏ vi khuẩn gây bệnh tiềm ẩn trong sữa. Nó cũng làm tăng tuổi thọ của sản phẩm, vì sữa tiệt trùng tồn tại lâu hơn trên kệ hàng tuần hoặc thậm chí hàng tháng. Vì lý do an toàn, nhiều bang đưa ra các quy định hạn chế bán sữa tươi nguyên kem và luật liên bang được áp dụng để ngăn không cho sữa được đóng gói cho người tiêu dùng để bán trên các tuyến đường của bang.
