Al eliminar la grasa y la caseína de la leche, esta se compone principalmente de suero, que contiene sales lácteas solubles, azúcares y el resto de las proteínas lácteas. Las proteínas del suero se componen de diversos compuestos proteicos específicos, entre los que destacan la beta-lactoglobulina y la lactoalbúmina.

Las proteínas de la leche tienen un alto valor biológico, pero, a diferencia de las proteínas del huevo, carecen de aminoácidos azufrados. Las proteínas de la leche de vaca tienen una composición equilibrada de aminoácidos y se absorben bien, convirtiéndose en un nutriente de fácil digestión para todos los miembros de la familia.

La caseína presente en la leche de vaca se combina con el calcio para formar caseinógeno. La alta proporción de calcio y caseína hace que la leche de vaca sea más difícil de digerir que la leche materna.