牛奶的密度是1015-1040kg/m3。牛奶是最古老的天然乳制品之一，新鮮牛奶為呈乳白色或微黃色的均勻膠態(tài)流體，無沉淀、無凝塊、無雜質(zhì)、無黏稠、無異味。如果奶液稀薄、發(fā)白，香味降低，不易掛壁；或滴在玻璃片上，乳滴不成形，易流散，則是摻水奶。

牛乳及其制品是膳食中蛋白質(zhì)、鈣、磷、維生素A、維生素D和維生素B2的重要來源之一。鮮乳主要是由水、脂肪、蛋白質(zhì)、乳糖、礦物質(zhì)、維生素等組成的一種復(fù)雜乳膠體，其中水分含量占86%-90%，因此其營養(yǎng)素含量與其他食物比較相對較低。牛乳的比重平均為1.032，比重大小與乳中固體物質(zhì)含量有關(guān)。乳的各種成分除脂肪含量變動相對較大外，其他成分基本穩(wěn)定，故比重可作為評定鮮乳質(zhì)量的簡易指標(biāo)。

牛乳中蛋白質(zhì)含量為2.8%-3.3%，主要由79.6%的酪蛋白、11.5%的乳清（白）蛋白和3.3%的乳球蛋白組成，另有少量的其他蛋白質(zhì)，如免疫球蛋白和酶等。凡20℃下于pH4.6沉淀的牛乳蛋白被稱為酪蛋白。牛乳蛋白質(zhì)消化吸收率為87%-89%，生物學(xué)價值為85，屬優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)。

牛乳中幾乎含有人體所需的各種維生素，其含量與飼養(yǎng)方式、季節(jié)、加工方式等有關(guān)。如放牧期牛乳中維生素A、維生素D、胡蘿卜素和維生素C含量較冬春季在棚內(nèi)飼養(yǎng)明顯增多。牛乳中維生素D含量較低，但夏季日照多時，其含量有一定的增加。牛乳是B族維生素的良好來源，可以提供相當(dāng)數(shù)量的核黃素、維生素B12、維生素A、維生素B6和泛酸。