稻谷含有水分、碳水化合物、蛋白质、脂类、矿物质和维生素等。水分是稻谷的重要化学成分，它对稻谷的生理有重大影响，与稻谷的储存和加工关系也很密切。稻谷的水分在14%左右。碳水化合物（包括淀粉、纤维素、半纤维素和可溶性糖等）是稻谷的主要成分，约占稻谷的65%左右，其中最多的是淀粉。蛋白质是构成生命的重要物质基础，在人体和生物的营养方面占有极其重要的地位。稻谷的蛋白质含量一般为8%~10%。谷蛋白的分布规律是米粒中心部分含量很高，愈向外层含量愈低。米胚和米糠等副产品比成品大米含有多度的赖氨酸和更低浓度的谷氨酸。稻谷的脂肪含量约为2%，蜡主要存在于皮层脂肪（米糠油）中，含量为米糠油的3%~9%。磷脂占稻谷全脂的3%~12%。矿物质和维生素，主要因生产时土壤成分的不同以及品种的不同而有差异。稻谷的矿物质主要存在于稻壳、胚和皮层中，而胚乳中含量极少。因此，大米加工的精度越高，矿物质含量就越低。稻谷的维生素主要分布于糊粉层和胚中。