这些物质来自可饲喂的植物、动物、微生物和矿物质。根据物理结构和化学性质分为六类，即水、碳水化合物、粗蛋白质、脂类、矿物质和维生素。饲料成分含量的高低是评定饲料营养价值最基础的指标，是科学配制动物饲粮的基础。

饲料原料中水分含量差异很大（5%～95%），如谷物、饼粕饲料含水量9%～14%，青饲料含水量60%～95%。配合饲料水分含量通常在14%以下。饲料中的水分按形式可分为自由水和结合水，后者与饲料加工和贮藏关系密切。

碳水化合物是植物性饲料的主要组成成分，一般占植物体干物质总重的50%～80%。动物性饲料（乳制品除外）中碳水化合物总量不到1%。碳水化合物主要由C、H、O三大元素组成，并遵循C∶H∶O=1∶2∶1的结构规律构成基本糖单位，常用 (CH₂O)n描述不同碳水化合物分子的组成结构。但也有少数碳水化合物并非如此，如脱氧核糖（C₅H₁₀O₄）。随着饲料营养和化学分析技术的不断深入，人们对碳水化合物的组成提出了新的分类方法：将饲料碳水化合物分为纤维性碳水化合物^[注]（FC）和非纤维性碳水化合物^[注]（NFC）。纤维性碳水化合物主要指中性洗涤纤维，由纤维素、半纤维素和木质素构成，是细胞壁的组成成分，不易被动物消化利用；非纤维性碳水化合物主要由糖、淀粉、有机酸和果胶构成，是可溶性碳水化合物，除果胶外，均易于被动物消化利用。也可将饲料碳水化合物分为结构性碳水化合物^[注]（SC）和非结构性碳水化合物^[注]（NSC）。非纤维性碳水化合物和非结构性碳水化合物并不相等，二者间的差别在于前者包含果胶和有机酸，后者则不包含。

粗蛋白质是饲料中所有含氮物质的总称，包括真（纯）蛋白与非蛋白含氮物。氨基酸是组成真蛋白质的基本单位，主要由C、H、O、N4种元素组成（约占98%），同时还有少量的S、P、Fe等元素。非蛋白含氮物包括游离氨基酸、铵盐、肽类、酰胺、硝酸盐、尿素、尿酸等。多数饲料中蛋白质含氮量接近16.00%（14.90%～18.87%），因此饲料中的粗蛋白质含量可按照含氮量乘以6.25计算。粗蛋白质是合成动物体内贮备物质和生理功能物质的重要原料。

脂类也称脂质，是饲料中的乙醚浸出物，包括脂肪和类脂。脂肪是甘油和脂肪酸组成的三酰甘油，亦称甘油三酯或中性脂肪。类脂包括游离脂肪酸、磷脂、糖脂、固醇类、类胡萝卜素和脂溶性维生素等。脂类是合成动物体内贮备物质和生理功能物质的重要原料，同时也是重要的能源物质，具有多方面的生理功能。

矿物质是动物生命活动和生产过程中起重要作用的一大类无机营养成分。已发现动物组织器官中60种以上的矿物元素，并已确定其中的27种为动物组织所必需。必需矿物质元素按照其在动物体内含量的不同，分为常量元素和微量元素。常量元素是指含量在0.01%以上的元素，包括Ca、P、S、Cl、K、Na、Mg7种，其基本功能是构成机体组织和维持细胞和体液渗透压、酸碱平衡、膜通透性和神经肌肉兴奋等。微量元素是含量在0.01%以下的元素，主要有Fe、Cu、Co、Mn、Zn、I、Se、Mo、F、Cr、Ni、Sn、V、Si、As等。动物体内的矿物质元素主要来源于饮水和饲料，不同地区或不同环境的天然植物饲料和饮水中的矿物质元素含量差别较大。

维生素是维持动物正常生命活动所必需的微量营养成分，结构上是一类低分子有机物。维生素主要以活化剂的形式参与体内物质和能量代谢的各种生化反应。维生素在动物体内含量极少，作用却很大，而且每一种维生素都具有特殊的作用，相互间不可替代。一般大部分维生素不能在动物体内合成，必须由饲料供给，尤其在现代集约化生产条件下，必须在日粮中补充维生素。按溶解性分为脂溶性维生素和水溶性维生素。脂溶性维生素包括维生素A、D、E、K。水溶性维生素包括B族维生素和维生素C。

除上述成分外，饲料中还有抗营养因子、天然毒素、色素、味嗅物质和其他生物活性成分（如生物碱、挥发油、异黄酮类、甾醇类、有机酸等），这些成分对饲料的营养价值会产生一定的影响。