最有营养最多的部分是胚芽。
大米中60%-70%的维生素、矿物质和大量人体必备的氨基酸都分布在大米的谷皮、糊粉层、胚芽等外层组织中，但是大米在加工的过程中，会经过清选、去杂、碾白、抛光等一系列步骤，会造成大米营养成分的严重流失，留下营养较为单一的胚乳。在烹饪的过程中，经过淘洗，大米的营养物质基本上就只剩下碳水化合物。
大米的含糖量在5.8毫克左右。大米中含碳水化合物75%左右，蛋白质7%-8%，脂肪1.3%-1.8%，并含有丰富的B族维生素等。大米中的碳水化合物主要是淀粉，所含的蛋白质主要是米谷蛋白，其次是米胶蛋白和球蛋白，其蛋白质的生物价和氨基酸的构成比例都比小麦、大麦、小米、玉米等禾谷类作物高，消化率66.8%-83.1%，也是谷类蛋白质中较高的一种。