Muttermilch enthält etwa 200 Bestandteile, die bis heute nicht vollständig entschlüsselt werden konnten. Daher ist sie im Labor nicht naturidentisch reproduzierbar.

Muttermilch hat den unschätzbaren Vorteil, dass sie sich dem Ernährungsbedarf des Säuglings automatisch anpasst:

• Vormilch wird in den ersten drei bis vier Tagen nach der Geburt gebildet. Sie ist reich an Eiweißen und Vitaminen, aber arm an Fetten und Kohlenhydraten. Somit ist sie energiearm und für das Neugeborene leicht verdaulich. Die abführende Wirkung unterstützt den Abgang des Kindspechs (Mekonium) auf natürliche Weise. Die Eiweiße ermöglichen dem Kind außerdem eine passive Stimulierung des Immunsystems: Neben mütterlichen Antikörpern werden weiße Blutkörperchen (Leukozyten) und Fresszellen (Makrophagen) weitergegeben.
  
• Im Anschluss wird für etwa zwei Wochen die Übergangsmilch produziert. Die Kohlenhydrat- und Fettkonzentration nimmt zu, der Eiweißgehalt ab.
  
• Für die restliche Stillzeit entsteht die so genannte reife Milch.

Außerdem enthält die Milch neben einem hohen Wasseranteil Natrium, Kalium, Kalzium, Chlor, Jod und Phosphor.

Während eines Stillvorgangs verändert sich die Milch ebenfalls: Zu Beginn ist sie als Vordermilch durstlöschend, d.h. wässrig und fettarm. Nach etwa zwei bis drei Minuten folgt die Hinter- bzw. Hauptmilch, die fett- und energiehaltiger ist. Beim Anlegen an der zweiten Brust wird eine Mischung aus Vorder- und Hintermilch gebildet.

Immer wieder machen Frauen sich Sorgen, dass ihre Milch durch Schadstoffe aus der Umwelt belastet sein könnte. Die Nationale Stillkommission hat hierzu erklärt, dass die Belastung in den letzten Jahren eindeutig zurückgegangen ist. Die Vorteile des Stillens wiegen das Risiko durch belastende Faktoren auf. In einigen Bundesländern ist es möglich, die Muttermilch kostenlos oder gegen einen Kostenbeitrag untersuchen zu lassen. Informationen hierzu erteilen die zuständigen Gesundheitsämter.