Zbog svoga jedinstvenog sastava mlijeko ima važnu ulogu u prehrani ljudi svih životnih dobi. Sadrži sve potrebne sastojke za život čovjeka i sastavom i količinom.

Zbog svoga jedinstvenog sastava mlijeko ima važnu ulogu u prehrani ljudi svih životnih dobi. Sadrži sve potrebne sastojke za život čovjeka i sastavom i količinom, a to se osobito odnosi na organizam u rastu i razvoju. U sastav mlijeka ulaze bjelančevine, ugljikohidrati (laktoza), mliječna mast, minerali, vitamini i enzimi. Vitamini topljivi u mastima, A, D, E i K nalaze se uglavnom u mliječnoj masti, dok su vitamini B kompleksa locirani u vodenoj fazi mlijeka. Najzastupljeniji minerali u mlijeku su kalcij i fosfor, minerali potrebni u velikim količinama dojenčadi i djeci tijekom rasta za formiranje kosti i razvoj mekih tkiva, a u adolescenciji i zreloj životnoj dobi za postizanje vršne koštane mase i prevenciju osteoporoze.
Pod nazivom punomasno mlijeko smatra se mlijeko koje u svom sastavu sadrži najmanje 3,5 % mliječne masti. Djelomično obrano mlijeko sadrži između 1,5 – 1,8 % mliječne masti, a obrano sadrži najviše 0,5 % mliječne masti. Od ukupnog sadržaja masti u mlijeku otprilike 65 % čine zasićene masne kiseline koje su dovedene u vezu s povišenim kolesterolom i bolestima srca i krvnih žila.

Najnovije istraživanje objavljeno u časopisu American Journal of Clinical Nutrition obavilo je pregled čak 17 studija provedenih u Europi, SAD-u i Japanu i zaključilo kako veza između konzumacije punomasnog mlijeka i povećanog rizika bolesti srca, moždanog udara ili ukupne smrtnosti ne postoji.
Udruženi znanstvenici sa Harvarda i nizozemskog Sveučilišta u Wageningenu također su otkrili kako konzumacija 3 šalice mlijeka dnevno smanjuje rizik od kardiovaskularnih bolesti za čak 18 %.

U posljednjih 30-ak godina znanstvena istraživanja pokušavaju razotkriti sve utjecaje koji negativno djeluju na zdravlje srca i krvnih žila pa su iz tih saznanja razvijene prehrambene preporuke u kojima je punomasno mlijeko manje poželjna namirnica. Međutim, 2010. godina iznjedrila je zanimljiva istraživanja koja potvrđuju blagotvornost punomasnog mlijeka i mliječnih proizvoda i kada je u pitanju zdravlje srca, ali i kod viška kilograma. 
Primjerice, studija iz Australije koja je trajala čak 16 godina ustanovila je kako osobe čija prehrana sadrži najviše punomasnog mlijeka i mliječnih proizvoda imaju čak 69 % niži rizik od kardiovaskularnih bolesti u usporebi s osobama koje konzumiraju najmanje takvih proizvoda. Da su zasićene masne kiseline iz mlijeka i mliječnih proizvoda krivci za bolesti srca i krvnih žila opovrgnuo je i veliki pregled studija koji je obuhvatio podatke od gotovo 350 000 ispitanika.Mlijeko je izvrstan izvor kalcija za koji su određene studije pokazale kako unos, koji je viši od preporučenog, smanjuje rizik smrtnosti od bolesti srca i karcinoma za čak 25 %.
Kalcij je važan i za proces mršavljenja. Neadekvatan unos kalcija tijekom restriktivnih režima mršavljenja izaziva povećanu glad i otežava dijetu. U rujanskom izdanju časopisa  American Journal of Clinical Nutrition objavljena je studija izraelskih znanstvenika koja je ustanovila kako osobe sa višim unosom kalcija prehranom lakše gube višak kilograma.
U vezu sa smanjenjem tjelesne mase dovedena je i konjugirana linolna masna kiselina (CLA) koja se prirodno nalazi u mesu i mliječnim proizvodima međutim, procesom smanjivanja sadržaja masti u mlijeku ona se djelomično gubi. Punomasno mlijeko ima još jednu prednost nad obranim mlijekom, a to je trans-palmitoleinska masna kiselina za koju je nedavno ustanovljeno kako je moguće da smanjuje rizik od razvitka dijabetesa. Za razliku od trans-masnih kiselina nastalih industrijskom preradom hrane koje dokazano štete zdravlju srca i krvnih žila, trans-palmitoleinska masna kiselina se prirodno nalazi u mlijeku, siru, jogurtu i maslacu nije dovedena u vezu sa povećanim rizikom od bolesti srca. Visok unos trans-palmitoleinske kiseline povezan je s boljom kontrolom koncentracije kolesterola i inzulina u krvi.
Uravnotežena prehrana podrazumijeva svakodnevni unos od otprilike 3 serviranja mlijeka i mliječnih proizvoda, a jedno serviranje se odnosi na jednu šalicu mlijeka ili jogurta ili 30 – 60 g sira.