蛋白质是生命物质的基础，它对人体生长发育和健康的重要作用是脂肪和碳水化合物所不能代替的，它是人体最重要的营养物质之一。奶中的蛋白质是奶的主要成分，人乳含蛋白质1.12％，牛奶含蛋白质3.3％，山羊奶含蛋白质3.6％，奶中的蛋白质是非常完全的蛋白质，由于它含有人体必须的氨基酸，所以营养价值很高，牛奶中的蛋白质消化率可以达到90－100％，而蔬菜、粮食中的蛋白质消化率只有80－90％。
蛋白质的重要作用首先它是形成人体各种细胞、组织、器官的基础物质，也是人体赖以进行正常代谢和生命活动如消化、分解、吸收调节促进生长发育机能，提高抵抗疾病能力及人体所需要的各种酶、激素、抗体、核酸、血红蛋白等的基本成分。蛋白质还有修补人体器官的功能。蛋白质是由各种氨基酸组成的化合物，在自然界中植物和某些微生物有能力把简单的含氮化合物，通过一系列的变化合成各种氨基酸，再由氨基酸合成蛋白质。蛋白质在人体脂肪、碳水化合物供应不足的情况下也能分解而供给人体热能，但这样把优质蛋白质变成热能太可惜，应尽量用脂肪和碳水化合物供给人体热能。
奶中蛋白质都是优质蛋白质，其所含蛋白质有三种，即奶酪蛋白、奶白蛋白、奶球蛋白，牛奶所含蛋白质中酪蛋白占83％，白蛋白占13％，球蛋白占4％左右，但牛奶中各种蛋白含量和人乳是有差别的，如人乳中含酪蛋白只有0.4－0.5％，而牛奶中酪蛋白含量是3％，是人乳的六倍左右，就拿牛奶所含的蛋白总量来说也是人乳所含蛋白总量的三倍左右。奶中的白蛋白有特殊的生理功能，特别对婴幼儿的生长发育有很好的作用，奶中的球蛋白是免疫体的携带者具有一定的免疫功能。
蛋白质是人体非常重要的营养物质，若缺乏蛋白质特别是儿童体内蛋白质分解消耗得不到补偿，就会引起身高体重增长缓慢，肌肉松弛、发生贫血、消瘦，成人蛋白质不足会引起体重减轻、容易疲劳，对疾病抵抗力下降，代谢紊乱，严重时引起水肿等一系列蛋白质缺乏症状。
牛奶蛋白质是高质量的完全蛋白质，它的氨基酸组成与人乳较相近，而且含有人体内不能合成的八种必须氨基酸，由于氨基酸构成的比例较平衡，氨基酸的利用率高，合成人体蛋白时生物效价也高。一公升牛奶所含的蛋白质完全可以满足一个成年人一天所需要的必须氨基酸，而且牛奶蛋白质在人体内的消化速度比肉类、鸡蛋、鱼、粮食等都快。
牛奶蛋白质中赖氨酸的含量丰富，而植物性食物如面粉、大米中赖氨酸的含量都很少，经常喝牛奶可以补充赖氨酸的不足，牛奶中的蛋氨酸有促进钙的吸收，预防感染的作用，也是人体必须的氨基酸。牛奶中蛋白质的品质极高与植物性蛋白质相比，牛奶蛋白质的生物价值为85％，而粮食谷物生物价值只有60－70％，牛奶蛋白质有极高的消化性，所以牛奶蛋白质特别适合于婴幼儿、发育期的青少年、老年人和肝脏病患者的食用。与其他营养品相比，牛奶的价格比较便宜，是一种经济实惠的优质蛋白质来源，但牛奶所含蛋白质的不足之处是酪蛋白含量较高，消化吸收较慢，但牛奶蛋白质仍是高质量的、优质的非常完全蛋白质，也是人们的高级营养食品。60千克体重的人，每天喝250克新鲜牛奶，能获得每天需要蛋白质的20－25％（蛋白质摄入量为每千克体重0.9克／日），氨基酸需要量的50％，牛奶蛋白质是全价蛋白质在人体内消化快，能被人体完全吸收。
