小米是一种营养价值极高的谷物，它含有9.2%-14.7%的蛋白质，3.0%-4.6%的脂肪，以及丰富的维生素。此外，小米还能够用来酿酒和制作饴糖。
每100克小米中含有9.7克蛋白质，比大米更高，同时脂肪和碳水化合物的含量也都不低于稻、麦。特别值得一提的是，小米中一般粮食中缺乏的胡萝卜素含量为0.12毫克，而维生素B1含量更是所有粮食之首。
在中国北方，许多妇女在生育后会用小米加红糖来调理身体。小米熬成粥营养价值丰富，被誉为“代参汤”。由于小米无需精制，它保留了许多维生素和无机盐，如维生素B1可达大米的几倍，无机盐含量也高于大米。
除了丰富的铁质和蛋白质，小米还含有复合维他命B、钙质、钾、纤维等。因为小米的性质是碱性的，所以在烹煮时不需要加太多的盐或干脆不用盐煮。
小米的淀粉含量高达70%，是一种能量食物。与其他谷物相比，小米中的钙、维生素A、维生素D、维生素C和维生素B12含量较低。不同类型的蛋白质含量在5%-20%之间，平均为10%-12%。虽然小米的蛋白质质量优于小麦、稻米和玉米，但必需氨基酸中的赖氨酸含量较低。
小米具有许多功效，包括防治消化不良、防止泛胃和呕吐、滋阴养血、帮助产妇恢复体力等。小米中色氨酸含量为谷类之首，有助于调节睡眠。中医认为，小米味甘咸，有清热解渴、健胃除湿、和胃安眠等功效。用小米煮粥，睡前服用，可使人安然入睡。
小米能滋阴，是碱性谷类，身体有酸痛或胃酸不调者也可常常食用。此外，它还能解除口臭，减少口腔中的细菌滋生。小米的丰富氨基酸有助于预防流产、抗菌及预防女性阴道发炎。小米对抗泻肚子、呕吐、消化不良及糖尿病者，都有帮助。
小米宜与大豆混合食用，因为小米的氨基酸中缺乏赖氨酸，而大豆的氨基酸中富含赖氨酸，可以补充小米的不足。小米粥不宜太稀薄。小米入脾、胃、肾经，具有健脾和胃的作用，特别适合脾胃虚弱的人食用。
煮小米粥时，待到粥熟后稍稍冷却沉淀，可以看到粥的最上层浮有一层细腻的粘稠物，这就是粥油，具有保护胃粘膜、补益脾胃的功效，最适合慢性胃炎胃溃疡患者食用。新米的补益效果优于陈米。
小米粥是健康食品，可单独煮熬，亦可添加大枣、红豆、红薯、莲子、百合等，熬成风味各异的营养品。小米磨成粉，可制糕点，美味可口。将小米、紫米、玉米馇、红豆、绿豆、花生豆、红枣一起煮至黏稠状，这种粥营养较全面，富含丰富的碳水化合物、蛋白质、脂肪、微量元素和维生素，尤适宜食欲欠佳、肠胃不好以及贫血的人食用。
小米含有丰富的脂肪，为大米7.8倍，且主要为不饱和脂肪酸。含有大量的维生素E，为大米的4.8倍。膳食纤维含量丰富，为大米的4倍。含钾高含钠低，钾钠比大米为9：1，而小米为66：1，经常吃些小米，对高血压患者有益。含铁量高，为大米的4.8倍；含磷也丰富，为大米的2.3倍。这就是小米能补血、健脑的原因。
