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五谷杂粮的营养素非常丰富，除富含淀粉外，还含有其他一些营养素，如蛋白质、维生素、膳食纤维等。特别是各种粗粮，不仅含B族维生素和微量元素较多，还是膳食纤维的重要来源。
碳水化合物
谷类食物中碳水化合物一般占重量的75%~80%，其中含量最多的是淀粉，约占90%，其余为糊精、戊聚糖、葡萄糖和果糖等。谷类淀粉是人类最理想、最经济的能量来源，约占人体能量来源的55%~65%。
薯类、根茎类食物中也含有比较多的淀粉，如马铃薯、甘薯、山药、芋头、藕等，碳水化合物的含量可达到10%~25%，薯类在主食中也占有一定比例，是人体能量的重要来源之一。
碳水化合物是人体最容易吸收的营养素，可直接转化成能量，提供给人充足的精力，满足人体日常活动、大脑思维、肠道功能等需要。
蛋白质
蛋白质是构成人体组织器官的支架和主要物质，在人体生命活动中起着重要作用，可以说没有蛋白质就没有生命活动的存在。
谷类蛋白质的含量一般在7%~15%。在谷类所含蛋白质中，有一些人体必需氨基酸的缺损，降低了营养价值。例如，禾谷类种子中谷氨酸丰富，而缺乏赖氨酸，尤其是精加工去掉胚芽后，赖氨酸含量更低；而玉米中缺乏赖氨酸和色氨酸。
豆类的蛋白质含量一般在30%~50%，为一般粮谷类的3~5倍。豆类除蛋氨酸含量略低以外，其余与动物性蛋白质相似，是最好的植物性优质蛋白质，并含有丰富的赖氨酸。
所以，谷类要搭配豆类食物一起食用，才能达到蛋白质互补的理想效果，从而使蛋白质营养更加完整。
脂类
脂类在谷类中的含量不高，只占1%~2%，以甘油三酯为主，还含有少量的植物固醇和卵磷脂。
小麦和玉米胚芽中的脂类多由不饱和脂肪酸组成，可达到80%以上，其中亚油酸占60%，具有比较高的营养价值。
豆类中脂类含量平均为18%，其中约85%为不饱和脂肪酸，富含亚油酸、油酸、棕榈酸、大豆磷脂等，是植物油脂含量较高的一类食物。
还有一类粮油食物脂类含量丰富，如花生含脂量为45%，芝麻含脂量高达60%，所以，自古以来这类耐饥食物也被列入谷类范畴。
五谷杂粮中的脂类不仅能起到滋润肌肤毛发的美容作用，而且由于其中的脂肪酸以不饱和脂肪酸为主，可软化血管内的胆固醇，对维护心血管健康十分有益。
维生素
维生素是维持人体正常生命活动的一类活性有机物质。在人体内，维生素的量虽然很少，但不可或缺。
人体B族维生素的来源主要在五谷杂粮类食物，尤其是维生素B1、维生素B2、烟酸、泛酸和吡哆醇等的含量都高于其他食物。B族维生素的主要作用是调节人体代谢系统，维持神经系统、皮肤黏膜组织等的健康，对增强人体免疫力有重要作用。例如，维生素B1缺乏时容易引起各种脚气病，维生素B 2缺乏时易造成代谢紊乱，出现口角炎、皮炎、舌炎、脂溢性皮炎、脱发、结膜炎和角膜炎等症状。
在米糠、全麦、燕麦、豆类、花生等食物中，B族维生素十分丰富，但其主要集中在谷类的糊粉层和胚芽部分，因而加工的方法和加工的精制程度会影响谷类原料中B族维生素的含量。
豆类中维生素B1、维生素B2和烟酸等B族维生素的含量比粮谷还要高数倍，并含有一定量的胡萝卜素和维生素E，其维生素的营养价值高于谷类。胡萝卜素可转化为维生素A，对缓解干眼症有益。维生素E则能预防人体衰老、皮肤干燥。
所以说，常吃五谷杂粮不仅有利于人体代谢功能的正常，还能保持皮肤和黏膜的健康，让人更漂亮。
矿物质
矿物质是构成人体组织和维持正常生理功能必需的各种元素的总称，是人体必需的七大营养素之一。虽然矿物质在人体内的总量不及体重的5%，也不能提供能量，可是它在体内不能自行合成，必须要由外界环境供给，所以，饮食摄入非常关键。
粮谷类食物中含有丰富的磷，此外，钙、铁、锌、镁、铜等元素的含量也比较高高。但矿物质主要存在于谷皮与糊粉层，因而在加工的过程中大多被丢弃。此外，粮谷类含有一定量的植酸，会影响部分矿物质的吸收。
大豆含有丰富的磷、铁、钙，明显多于粮谷类，但由于膳食纤维的存在，钙与铁的消化吸收率并不高。
芝麻、花生等粮油类食物中的钙、铁、锌、镁等元素含量较高，是矿物质的优质来源，多多摄入可以增强人体免疫力，提高抗氧化能力，延缓人体衰老。
膳食纤维
膳食纤维普遍存在于谷类、薯类、豆类等谷粮食物中。膳食纤维可吸水膨胀，增加饱腹感，从而减少进食量，促进食物的消化，疏通肠胃，促进排便，减少体内毒素堆积。膳食纤维还能增加食物在胃里的停留时间，有效减缓糖类的吸收，降低吃饭后的血糖上升速度，使胰岛素产生作用，并能降低血液中低密度胆固醇和甘油三酯的浓度。医学研究还表明，纤维素有助于抵抗胃癌、肠癌、乳腺癌、溃疡性肠炎等多种疾病。所以，高膳食纤维的粗粮对于高血压、高脂血症、高血糖、心脏病、癌症等患者都十分有益，是远离亚健康和慢性疾病的首选食物，想要保持良好体型或想要瘦身减肥的人，多吃富含膳食纤维的食物会较为有效。
植物成熟程度越高，其纤维含量也就越多，谷类加工越精细，则所含膳食纤维就越少，多吃粗粮是摄取膳食纤维的捷径。