Kemijska kvaliteta mlijeka koje se prerađuje na mjestu proizvodnje i putem mliječnih proizvoda izravno prodaje krajnjem potrošaču nije propisana.
Poznato je i prihvaćeno da su to tradicionalni proizvodi od cjelovitog mlijeka koje nije standardizirano, kojemu se ništa ne oduzima niti dodaje. Imaju svoj poseban, puni okus karakterističan za svakog proizvođača jer je svaka farma posebna, specifična mikroklimatska i biološka niša.
Voda
U mlijeku se nalazi kao slobodna voda i vezana u razne sastojke mlijeka (kazein, albumin, globulin, mast, laktozu). Ovi sastojci mlijeka imaju sposobnost vezivanja i otpuštanja vode uslijed promjene procesnih parametara (kiselost, temperatura, tlak, biokemijske reakcije), što je iznimno važno u tehnologiji proizvodnje sireva i fermentiranih mliječnih proizvoda.
Mliječna mast
Najpromjenjiviji udio od svih sastojaka u mlijeku, kreće se od 2,5 do 6,0 % pa i više, u mlijeku se nalazi u obliku globula s membranom. Mliječna mast mlijeku i mliječnim proizvodima daje puninu, a utječe na okus, aromu, konzistenciju i teksturu mlijeka i mliječnih proizvoda. U mliječnoj masti su otopljeni vitamini : A, D, E i K.
Bjelančevine (proteini)
Imaju visoku bioiskoristivost u ljudskom organizmu zbog visokog udjela esencijalnih aminokiselina (metionin i cistein). Kemijski sastav i građa proteina mlijeka osnova su za proizvodnju mnogih mliječnih proizvoda (promjene fizikalno-kemijskih svojstava bjelančevina). Osnovna je bjelančevina mlijeka kazein, koji se izdvaja i veže u kazeinsku mrežu (koagulacija) uz pomoć kiseline i enzima i njihovom kombinacijom, kao i kombinacijom kiseline i temperature, što je temelj proizvodnje sireva. Osim kazeina – bjelančevine mlijeka – imamo i bjelančevine sirutke: albumin i globulin, koji koaguliraju na temperaturi od 70°C.
Mliječni šećer (laktoza)
Laktoza je osnovni ugljikohidrat u mlijeku i mlijeku daje karakterističan blago slatkasti okus. Uzrokuje alergiju kod ljudi koji u organizmu nemaju enzim laktazu, koji ga razgrađuje.
Pepeo (minerali)
Od minerala mlijeko najviše sadrži fosfora, kalcija i kalija.
Ostali sastojci
Vitamini topljivi u masti (A,D,E), vitamini topljivi u vodi (B1, C2, B12, Biotin, B5, Niacin), organske kiseline (limunska, mravlja, octena, mliječna), enzimi (lipaza, amilaza, katalaza, reduktaza, peroksidaza, fosfataza), pigmenti, hormoni (progesteron) i dr.
Kemijski sastav mlijeka vrlo je promjenjiv i ovisi o klimi, pasmini, samoj životinji (selekcija), hranidbi, razdoblju laktacije, zdravstvenom stanju životinje i sl.






