白芝麻和黑芝麻在营养成分上各有侧重，黑芝麻的钙、铁含量高于白芝麻，而白芝麻的维生素E含量更丰富。两者均有助于抗氧化、补钙及改善血脂。
黑芝麻的钙含量约为白芝麻的2倍，铁含量也显著更高，适合缺铁性贫血或需补钙人群。其黑色外皮含花青素，具有较强抗氧化作用，可延缓细胞衰老。黑芝麻中的亚油酸有助于降低低密度脂蛋白胆固醇，对心血管健康有益。传统医学认为黑芝麻能乌发，可能与促进酪氨酸酶活性有关。
白芝麻的维生素E含量比黑芝麻高，每100克含约25毫克，是优质的抗氧化剂来源。其蛋白质含量略高于黑芝麻，且含芝麻素等木脂素类物质，具有调节免疫的功能。白芝麻的油脂含量稍低，更适合需要控制脂肪摄入的人群。中医认为白芝麻润燥通便的效果更突出。
日常食用建议将白芝麻与黑芝麻按1:1比例混合，既能均衡营养又可提升口感。芝麻需碾碎或咀嚼充分以促进吸收，每日摄入量控制在20克以内。高血压患者可选择低盐芝麻酱，糖尿病患者需注意控制总量。芝麻过敏者应避免食用，储存时需密封防潮以防油脂氧化变质。烹饪时避免高温油炸以保留活性成分。