一般選取碳水化合物、蛋白質、維生素、鋅、鎂、鐵和鈣等營養物質進行穀物的營養評價，單從小米營養成分的含量來看，小米的碳水化合物含量低於小麥和大米， 其中較低的碳水化合物含量更有利於人體血糖的控制。

其中膳食纖維約佔總碳水化合物含量的 5%。 小米的蛋白質含量與小麥持平並高於大米， 而且小米的蛋白質 （主要是醇蛋白、球蛋白、清蛋白和谷蛋白）是一種低過敏性複合蛋白，且小米蛋白質消化性好，非常適合身體較為虛弱的人群食用。

其蛋白質中氨基酸的含量，特別是必須氨基酸能否滿足人體需要， 也是評價其營養價值的重要指標，小米中的氨基酸種類齊全，其中 8種人體必需氨基酸含量豐富， 色氨酸和蛋氨酸含量較多，和其它穀物一樣，賴氨酸是其限制性氨基，除此以外， 小米其他氨基酸的比例達到了世界衛生組織推薦的標準，適合人體氨基酸配比，是良好的氨基酸來源。 小米中的脂肪含量幾乎是大米和小麥的兩倍，其中包含大量的不飽和脂肪酸、亞油酸和油酸含量最高。

亞油酸是身體合成花生四烯酸的前體物質，花生四烯酸是大多數前列腺素的前體，前列腺素在調節細胞功能中起到重要的作用。 小米中含有豐富的鈣、鐵、鋅、鎂、磷等微量元素，這些微量元素在人體生長髮育和免疫調節中起著不可或缺的作用。 維生素是一類具有生物活性的低分子微量有機物， 人體生長代謝的眾多生理過程都需要維生素的參與，而大多數維生素不能在體內合成，必須從食物中獲得。

小米的中的維生素種類豐富，其中維生素 B2 的含量是小麥和大米的兩倍之多。 維生素B2 又叫核黃素，當其缺乏時，會影響機體的生物氧化，使代謝發生障礙。綜合來看小米的營養成分的含量幾乎與小麥持平，並遠高於大米。