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%。谷蛋白是糙米的主要蛋白质（占蛋白质的2/3~4/5），谷蛋白的分布规律是米粒中心部分含量最高，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。
大米富含人体必需的营养素，是我国人民的主要粮食之一。用米做饭，先要淘米，把夹杂在米粒中间的泥沙杂屑淘洗干净。但淘米不得其法，那就容易使米粒表层的营养素在淘洗劫一空时随水流失。试验表明，米粒在水中经过一次搓揉淘洗，所含蛋白质会损失4%，脂肪会损失10%，无机盐会损失5%。
比较正确的淘米的方法是：
1）淘米用冷水，不要用热水和流水淘洗。
2）适当控制淘洗的遍数，以能淘去泥沙杂屑为度。
3）淘米不能用力去搓。
4）淘米前不要把米在水中浸泡，以防止米粒表层可溶性营养大量随水流失。
稻谷脱去稻壳后的果实便是糙米。糙米由皮层、胚乳和胚三部分组成。
胚乳占糙米的绝大部分，胚所在的一侧称为糙米的腹部，胚的对面一侧称为糙米的背部。胚位于腹部下端，胚与胚乳连接不很紧密，在碾米时容易脱落，胚乳和胚都被皮层紧密地包裹着。
糙米的皮层包括果皮、种皮、珠心层（又称外胚乳）和糊粉层，这四部分总称为皮层。果皮和种皮称为外糠层，珠心层和糊粉层称为内糠层。在碾米时，被碾下的糠层被称为米糠，去皮的糙米则称为大米。
糙米由皮层、胚乳和胚三部分组成；大米主要是胚乳，还含有以及碾米过程中残留的极少量皮层和胚，所以糙米比大米更有营养。
由于糙米皮层的纤维素含量远高于胚乳，制成的米饭口感又不好，所以一般不用糙米来做饭。通过生物、物理等方法处理后，可以将糙米制成各种食品原料或食品。
糙米加工成大米的过程中，加工精度越高，大米越白，但营养越差。
糙米皮层所含的VB1、VB2，都是人体重要的营养素。VB1（硫胺素）具有预防脚气病，促进发育等功能；VB2（核黄素）可预防口角炎、皮肤炎等疾病，增进人体健康。
