母乳中蛋白质含量仅为牛奶的三分之一。母乳中蛋白质构成是以乳清蛋白为主，没有乳球蛋白，酪蛋白较少；牛奶正相反，酪蛋白多，乳清蛋白少氨基酸含量上也不同，母乳中牛磺酸含量也远远高于牛奶。

牛奶还含有大量的乳球蛋白，酪氨酸与苯丙氨酸含量都大于母乳。另外还表现在核苷酸上，母乳中核苷酸较牛乳中多许多，核苷酸对于蛋白质的合成是起重要作用的，其中高分子量的核糖苷酸是它的中间体。从热量分配上看母乳蛋白质提供的热量占百分之13，而牛奶蛋白质提供的热量占百分之20。

母乳与牛奶在脂肪含量上大致相同，但脂肪酸组成有很大差别，牛奶中饱和脂肪酸比较多，而母乳中不饱和脂肪酸特别是亚油酸和亚麻酸比较多。

母乳中的乳糖含量略高于牛奶，母乳中的含量为百分之6、86，而牛奶中的乳糖含量为百分之4、6。