乳清蛋白主要由--乳球蛋白、--乳白蛋白、牛血清白蛋白、免疫球蛋白等组成，另外还含有一些具有生物活性的微量成分，包括乳铁蛋白、乳过氧化物酶、生长因子等。其中主要几种起作用的物质为：
--乳球蛋白
乳球蛋白一般被用作功能性配料使用。据最近在北卡罗来纳州大学的东南乳品研究中心进行的研究显示，－乳球蛋白能够对脂溶性营养素如维生素A和维生素E进行预结合。从而促进了它们的吸收。
--乳白蛋白
除了－乳白蛋白是必需氨基酸和支链氨基酸的极好来源外，它还是一种惟一能结合钙的乳清蛋白成分。此外，由于从牛奶分离出来的乳白蛋白在氨基酸比例和结构方面，以及在功能特性上与人乳（母乳主要是由－乳白蛋白组成）都非常相似。
乳铁蛋白
乳铁蛋白在牛奶中的平均浓度为0．01g／100ml?在乳清蛋白产品中，其浓度可高达30～100mg／l甜乳清。其活性包括：抗细菌性，抑制游离基形成，调节人体铁质转移，促进细胞生长并提高免疫能力，促进双歧杆菌增殖，并可作为抗氧化剂。
生长因子
“生长因子”是一组乳清成分的统称。已经证实，这些生长因子能够在慢性、非治疗伤口如糖尿病溃疡的伤口修复时促进细胞生长；同时，乳清生长因子提取物也可应用于治疗肠道疾病和修补伤口。在最近的一项研究中发现，摄入乳清蛋白能减少因化学药物疗法而诱发对小肠的损害。