酪蛋白是牛奶中含量最豐富、營養價值最高的蛋白質，由α、β、γ和κ酪蛋白按一定比例組成的含磷複合蛋白，其分子量大約為57000~375000道爾頓。酪蛋白是一種兩性蛋白質，具有複雜的構造，其等電點為pH4.6，在牛奶中以磷酸二鈣、磷酸三鈣或兩者的複合物形式存在。
酪蛋白在正常牛奶的酸度(pH6.6)下以膠體懸浮液的形式存在，當牛奶的pH調至4.6時，酪蛋白會形成沉澱。酪蛋白是一種含氮量高、胺基酸種類齊全、比例合理的優質蛋白質，具有高的生物學價值，常被用作評價食物蛋白質質量的標準物。
此外，酪蛋白也是乾酪的主要成分，並在嬰兒胃中可形成乳凝塊，影響蛋白質的消化吸收。過量攝入酪蛋白可能會增加胃腸道負擔、腎結石的形成機率以及肝腎的負擔。