谷类食物含蛋白质8%～40%，谷类中含脂肪约为20%，集中在籽粒、谷皮或谷胚部分。大豆籽粒、小麦胚芽含大量油脂，不饱和脂肪酸占80%以上。

谷类包括小麦、稻谷、大豆、小米、高粱等，是人体最主要、最经济的热能来源。大多数人类是以谷类食物为主，人体所需热能约有80%，蛋白质约有50%都是由谷类提供的。谷类含有多种营养素，以碳水化合物的含量最高，而且消化利用率也很高。谷类还含有维生素E和B族维生素。为提高谷类的营养价值，最好采取多种粮食混合食用的办法，即粗细粮、米面杂粮混食，这样通过食物的互补作用，使食物蛋白质氨基酸的种类和数量更接近人体的生理需要。按人们的习惯，除大米和面粉为细粮外，其余的统称为粗粮、杂粮。五谷杂粮因种类的不同，在结构和成分上也有不同，因此营养价值也不同。

谷类虽然有多种，但其结构基本相似，都是由谷皮、胚乳、胚芽等三个主要部分组成。谷皮为谷粒的最外层，主要由纤维素、半纤维素等组成，含有一定量的蛋白质、脂肪和维生素以及较多的无机盐。糊粉层在谷皮与胚乳之间，含有较多的磷、丰富的B族维生素及无机盐，可随加工流失到糠麸中。胚乳是谷类的主要部分，含淀粉（约74%）、蛋白质（10%）及很少量的脂肪、无机盐、维生素和纤维素等。胚芽在谷粒的一端，富含脂肪、蛋白质、无机盐、B族维生素和维生素E。其质地较软而有韧性，加工时易与胚乳分离而损失。

谷类因种类、品种、产地、生长条件和加工方法不同，其营养素的含量有很大的差别。①淀粉。谷类食物中主要含有淀粉，占70%～80%，经胃肠消化后可变成葡萄糖，是人体的主要能源。②蛋白质。谷类蛋白质含量一般为7.5%～15%，主要由谷蛋白、醇溶蛋白、球蛋白组成。一般谷类蛋白质的必需氨基酸组成不平衡，如赖氨酸含量少，苏氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸含量偏低，因此蛋白质的营养价值低于动物性食物。③碳水化合物。谷类碳水化合物含量一般在70%左右，主要为淀粉，集中在胚乳的淀粉细胞内，是人类最理想、最经济的能量来源。中国人民膳食生活中50%～70%的能量来自谷类的碳水合化物。其淀粉的特点是能被人体以缓慢、稳定的速率消化吸收与分解，最终产生供人体利用的葡萄糖，而且其能量的释放缓慢，不会使血糖突然升高，这无疑对人体健康是有益的。它所含的纤维素、半纤维素在膳食中具有重要的功能，特别是糙米比精白米含量要高得多。④脂肪。谷类脂肪含量低，主要集中在糊粉层和胚芽，因此在谷类加工时易损失或转入副产品中。在食品加工业中常将其副产品用来提取与人类健康有关的油脂，如从米糠中提取米糠油、谷维素和谷固醇，从小麦胚芽和玉米中提取胚芽油。这些油脂含不饱和脂肪酸占80%，其中亚油酸约占60%，在保健食品的开发中常以这类油脂作为功能油脂以替代膳食中富含饱和脂肪酸的动物油脂，可明显降低血清胆固醇，有防止动脉粥样硬化的作用。⑤矿物质。谷类约含矿物质1.5%～3%，主要是钙和磷，并多以植酸盐的形式集中在谷皮和糊粉层中，消化吸收率较低。⑥维生素：谷类B族维生素是膳食中的主要来源。如硫胺素（VB1）、核黄素（VB2）、烟酸（VPP）、泛酸（VB3）、吡哆醇（VB6）等含量较多，主要分布在糊粉层和胚部，可随加工而损失，加工越精细损失越大。精白米、面中的B族维生素可能只有原来的10%～30%。⑦纤维素。谷类食物含有纤维素、半纤维素员较多，可刺激胃肠功能，防止便秘。

全谷类食物中，麸皮、胚芽和胚乳的比例和它们被压碎或剥皮之前的比例是一样的。全谷类食物是纤维和营养素的重要来源。加工谷类食物的膳食纤维和营养素都有所缺失。谷类在加工时，麸皮和胚芽基本上都除掉了，同时把膳食纤维、维生素、矿物质和其他有用的营养素比如木脂素、植物性雌激素、酚类化合物和植酸也一起除掉了。但加工谷类的质地更细一些，保存期也更长一些。很多加工谷类中被人工加入了很多营养素，如在这些加工谷类中加入了铁、B族维生素（叶酸、维生素B1、维生素B2和烟酸）。