O leite é um alimento rico em proteínas, tanto em quantidade quanto em qualidade. A proteína do leite é considerada de alto valor biológico, uma vez que contém todos os aminoácidos essenciais para atender às necessidades do organismo. Dezoito tipos de aminoácidos podem ser encontrados no leite, sendo que todos os aminoácidos essenciais (que não podem ser sintetizados pelo organismo humano) são encontrados em suas proteínas.
A caseína é a principal proteína do leite, correspondendo a 80% do seu total de proteínas. Com alto valor nutricional, a caseína é facilmente aproveitada no processo de digestão. Os 20% restantes são as proteínas do soro que, embora em menor quantidade, apresentam elevado valor nutritivo, já que sua composição de aminoácidos é muito próxima daquela considerada ideal biologicamente.
As proteínas desempenham funções estruturais e dinâmicas. Formam os componentes do esqueleto celular e de estruturas de sustentação, como, por exemplo, o colágeno e a elastina. Participam de quase todos os processos biológicos, atuam no sistema imunológico, no controle do crescimento e do metabolismo. A ingestão de proteínas é fundamental, dada a sua importância em diversas funções do organismo.