大米是我国人民的重要主食，也是维持我们身体新陈代谢的基本物质之一，主要含有碳水化合物、蛋白质、脂肪、矿物质和维生素等营养成分。

碳水化合物，是大米的主要成分，约占大米质量的85%，是人体热能的主要来源。其中直链淀粉占10%～33%，支链淀粉占67%～90%(糯米中基本上都是支链淀粉，直链淀粉仅占1%～2%)。直链粉会影响大米的食用品质，一般来说，直链淀粉含量高，米饭口感就会偏硬。现行国家标准《大米》(GB/T1354-2018)中，优质籼米的直链淀粉含量为13.0%～22.0%，优质粳米的直链淀粉含量为13.0%～20.0%。

大米所含蛋白质的生物价、效用比率、可消化性均高于其它谷物，是低过敏性蛋白质，非常适合儿童食用。

大米的脂肪含量较低，约为0.2%～0.9%，脂肪含量越高，米饭光泽越好。

大米中也含有少量的矿物质，含量因品种和种植地土壤成分的不同而有所差异。

大米中的维生素，大多属于水溶性的B族维生素，如维生素B1硫胺素)、维生素B2(核黄素)、维生素B3(烟酸)等。