大米主要含有碳水化合物、蛋白质、少量脂肪、维生素B族及矿物质等营养成分。
大米中约75％为碳水化合物，主要为淀粉，是人体主要的能量来源。淀粉在消化过程中分解为葡萄糖，为大脑和肌肉活动供能。精制大米的淀粉含量更高，但升糖指数也相对较高。
每100克大米含蛋白质6-8克，属于不完全蛋白，缺乏赖氨酸等必需氨基酸。但与豆类搭配食用可提高蛋白质利用率。糙米因保留胚芽，蛋白质含量略高于白米。
大米脂肪含量低于1％，主要存在于米糠层中。糙米含少量不饱和脂肪酸，如亚油酸，而精米在加工过程中脂肪几乎完全流失。
糙米富含维生素B1、B3和B6，参与能量代谢和神经系统功能。精米因去除米糠层，维生素B损失较多，部分强化大米会额外添加维生素B1。
大米含磷、镁、锌等矿物质，糙米中含量更丰富。精米矿物质含量显著降低，但部分品种会强化铁元素。大米中钾含量较高，适合低钠饮食人群。
建议将糙米与白米交替食用，搭配豆类、蔬菜和优质蛋白食物以提高营养均衡性。淘米时避免过度搓洗，减少水溶性维生素流失。糖尿病患者可选择低升糖指数的籼米，控制单次摄入量在50-100克为宜。储存时需保持干燥，防止霉变产生黄曲霉毒素。
