米饭主要含有碳水化合物、少量蛋白质、微量脂肪以及B族维生素等营养成分，是日常饮食中重要的能量来源。
米饭中约75％成分为碳水化合物，以淀粉为主。淀粉在消化过程中逐渐分解为葡萄糖，为人体活动提供持续能量。精制白米的升糖指数较高，适合快速补充体力，但糖尿病患者需控制摄入量。糙米保留更多膳食纤维，有助于延缓血糖上升。
每100克米饭含蛋白质2-3克，虽然含量不高但属于不完全蛋白，与豆类搭配食用可提高蛋白质利用率。米饭中的谷蛋白易消化吸收，适合术后恢复期或胃肠功能较弱者作为基础主食。
糙米尤其富含维生素B1、B3和B6，参与能量代谢和神经系统功能。精加工过程会损失大部分维生素，建议交替食用糙米与强化营养的胚芽米。长期单一食用精白米可能增加维生素B1缺乏风险。
米饭含有镁、磷、锌等矿物质，糙米中含量更显著。镁元素有助于维持肌肉和神经功能，磷参与骨骼健康，锌则支持免疫功能。采用浸泡或发酵方式烹饪可提升矿物质的生物利用率。
米饭脂肪含量低于1％，且以不饱和脂肪酸为主，适合需要控制脂肪摄入的人群。但单一依赖米饭可能导致必需脂肪酸不足，建议搭配坚果或深海鱼类食用。
建议将米饭与多种食材搭配食用，如搭配豆类可提高蛋白质质量，混合杂粮能增加膳食纤维摄入。烹饪时控制水量避免营养流失，隔夜米饭需冷藏保存并彻底加热。特殊人群如糖尿病患者可选择低升糖指数的黑米、红米替代部分白米，运动员或重体力劳动者可适当增加米饭摄入比例。
