大米中含碳水化合物75%左右，蛋白质7%—8%，脂肪1.3%—1.8%，并含有丰富的B族维生素等。大米中的碳水化合物主要是淀粉，所含的蛋白质主要是米谷蛋白，其次是米胶蛋白和球蛋白，其蛋白质的生物价和氨基酸的构成比例都比小麦、大麦、小米、玉米等禾谷类作物高，消化率66.8%—83.1%，也是谷类蛋白质中较高的一种，食用大米有较高的营养价值。

大米分类与稻谷分类有着密切关系。国际市场通常根据植物学性状分类，还可以根据稻谷加工程度和加工方法等指标对大米进行分类。大米分类方式主要有三种：一是根据粒型进行分类，主要分为长粒米、中粒米和短粒米。其中，长粒米指长度介于6.61—7.5毫米且长宽比大于3的大米，中短粒米指长度介于5.51—6.6毫米且长宽比介于2.1—3.0毫米的大米，短粒米指长度在5.51毫米以下且长宽比在2.1毫米以下的大米。