ASI dan menyusui merupakan standar terbaik untuk makanan dan nutrisi bayi. Komposisi ASI berubah secara bertahap pasca melahirkan, yaitu dari kolostrum berkembang menjadi susu matang/matur. Kolostrum umumnya diproduksi selama 0-5 hari, lalu berubah menjadi susu transisi (6-14 hari) dan akhirnya menjadi ASI matur.
ASI matur terdiri dari 3-5% lemak, 0,8-0,9% protein, 6,9-7,2% karbohidrat (dalam bentuk laktosa) dan 0,2% mineral, dengan kandungan energi 60-75 kkal/100 mL. Protein, karbohidrat dan lemak adalah penyumbang utama kandungan energi dalam ASI. Kolostrum mengandung protein yang lebih banyak dan karbohidrat yang lebih sedikit. Protein yang utama dalam ASI adalah kasein, alfa-laktalbumin, laktoferin, imunoglobulin A, lisozim, dan albumin serum. Gula yang utama adalah laktosa, tetapi ASI juga mengandung oligosakarida dan sakarida yang berfungsi memacu pertumbuhan bakteri baik dalam usus
Kecukupan vitamin A dan B6 dalam ASI sangat tergantung pada diet dan status nutrisi ibu. Kalau ibu bergizi baik, maka kandungan vitamin A dan B6 dalam ASI akan dapat mencukupi kebutuhan bayi selama 6 bulan pemberian ASI eksklusif. Jika ibu mengalami kekurangan vitamin A dan B6, maka kandungannya dalam ASI pun akan berkurang sehingga perlu dikoreksi dengan memberikan suplementasi kepada ibu dan/atau bayi, atau memberikan makanan pendamping ASI bila bayi sudah berusia 6 bulan atau lebih.
Kandungan vitamin D dalam ASI juga cukup untuk memenuhi kebutuhan bayi selama 6 bulan pertama kehidupannya. Asupan vitamin D pada bayi juga dipengaruhi oleh paparan sinar matahari atau asupan vitamin D dari luar. Jika tidak terpenuhi, maka bisa terjadi kekurangan vitamin D karena lama kelamaan cadangan vitamin D yang berasal dari ASI eksklusif akan berkurang.
Kandungan kalsium dalam ASI cukup konstan selama masa menyusui dan tidak dipengaruhi oleh diet ibu. Kalsium dalam ASI mampu memenuhi kebutuhan bayi selama 6 bulan pertama.