大米主要含有碳水化合物、蛋白质、少量脂肪、B族维生素及矿物质等营养成分，是人体能量的重要来源。
1、碳水化合物：大米中约75％为碳水化合物，以淀粉为主。淀粉在消化过程中分解为葡萄糖，为身体提供即时能量。精制大米的淀粉含量更高，但升糖指数也较高；糙米因保留麸皮，淀粉释放更缓慢，适合需要控制血糖的人群。
2、蛋白质：每100克大米含蛋白质6-8克，虽不属于优质蛋白，但与其他谷物搭配可提高蛋白质利用率。大米蛋白过敏性低，适合作为婴幼儿早期辅食。长期单一食用可能导致赖氨酸缺乏，建议搭配豆类补充必需氨基酸。
3、B族维生素：糙米富含维生素B1、B3和B6，参与能量代谢和神经系统功能。精加工会损失大部分维生素，强化大米会额外添加B族维生素。维生素B1缺乏可能引发脚气病，适量食用全谷物大米有助于预防。
4、矿物质：大米含有镁、磷、锌等矿物质，糙米中含量更丰富。镁元素有助于调节血压和肌肉功能，锌对免疫系统至关重要。加工过程中矿物质主要存在于米糠层，精白米的矿物质含量显著降低。
5、膳食纤维：糙米含2-3％膳食纤维，精米仅0.5％左右。不可溶性纤维促进肠道蠕动，可溶性纤维有助于调节胆固醇。糖尿病患者选择高纤维糙米可延缓餐后血糖上升，胃肠功能较弱者需控制糙米摄入量。
建议将大米作为主食搭配杂粮和蔬菜食用，精制大米与糙米交替选择可兼顾口感和营养。烹饪时避免过度淘洗以减少水溶性维生素流失，隔夜米饭需冷藏保存防止蜡样芽孢杆菌污染。特殊人群如糖尿病患者可选用低GI值的籼米或发芽糙米，控制单次摄入量在50-100克为宜。
