Skład mleczka pszczelego Mleczko pszczele jest emulsją białek, cukrów i lipidów w wodzie. Zawiera 50–70% wody, 9–18% białek, 7–18% węglowodanów, 3–8% kwasów tłuszczowych i lipidów, około 1,5% soli mineralnych oraz niewielkie ilości polifenoli i witamin. Dokładne zawartości substancji zależą od pory roku i uwarunkowań regionalnych. Mleczko ma kwaskowaty smak i lekki zapach przypominający zapach fenolu.
Około 80–90% frakcji substancji tłuszczowych stanowią wyjątkowo rzadkie wolne kwasy tłuszczowe o nietypowej strukturze. Zamiast kwasów karboksylowych o 14–20 atomach węgla spotykanych powszechnie u zwierząt i roślin, mleczko zawiera krótkie hydroksykwasy tłuszczowe o 8–12 atomach węgla w łańcuchu i kwasy dikarboksylowe. Głównym kwasem tłuszczowym jest kwas 10-hydroksy-2-decenowy, którego obecności nie odnotowano w żadnym innym surowcu naturalnym ani nawet w żadnym innym produkcie pochodzenia pszczelego.
Około 90% wszystkich cukrów stanowi glukoza i fruktoza. Zawartość sacharozy jest bardzo zmienna, a inne cukry występują w znacznie mniejszych ilościach. Zawartość białek w suchej masie może sięgać 50%, z czego 83–90% należą do rodziny Major Royal Jelly Proteins (MRJPs – główne białka mleczka pszczelego) zwanej również apalbuminami.