Thành phần hóa học trung bình của lúa mì theo % như sau:

- Nước: 14 - 15 %,                                        - Protein: 13 -15%

- Chất béo: 2,3 - 2,8 %                                   - Tinh bột: 65 - 68%

- Ðường trước chuyển hóa: 0,10 - 0,15 %       - Pentoza: 8 - 9 %    

- Ðường sau chuyển hóa: 2,5 - 3,0%               - Xelluloza: 2,5 - 3,0%       

- Tro: 1,8 - 2,0 %

Ngoài các chất trên, trong lúa mì còn có một lượng dextrin, muối khoáng, sinh tố, chất men và một số chất khác.

Các chất này phân bố không đều trong từng phần của hạt. Protein chủ yếu tập trung ở nội nhũ và lớp alơrông còn chất béo chủ yếu lại ở vỏ. Trong vỏ còn nhiều xelluloza, pentoza, và chất tro. Trong phôi thì nhiều đường và chất béo.

Sự phân bố các chất trong hạt lúa mì (xem mỗi chất trong hạt là 100%) 

a) Protein

Hàm lượng protein của lúa mì dao động trong khoảng khá lớn từ 9,6¸25,8%. Ngoài protein còn có một lượng nitơ phi protein chiếm khoảng 0,033¸0,061%.

Protein lúa mì gồm albumin, globulin, gliadin và glutenin, trong đó chủ yếu là gliadin và glutenin. Hai protein này chiếm khoảng 75% toàn lượng protein của lúa mì. Hai protein này không hòa tan trong nước mà khi nhào với nước thì trương lên tạo thành một khối dẻo đàn hồi gọi là gluten. Loại lúa mì khác nhau thì lượng gluten khác nhau. Ðối với lúa mì bình thường thì lượng gluten tươi chiếm khoảng 20-25% khối lượng hạt. Gluten màu sáng xám, đàn hồi, độ giãn đứt cao.

Thành phần hóa học của gluten phụ thuộc loại giống và chất lượng lúa mì. Trung bình trong gluten sấy khô chứa khoảng 85% protein, 2-3 % chất béo, 2% chất khoáng, còn lại khoảng 10-12% các chất gluxit.

Ðể đánh giá chất lượng gluten người ta dùng các chỉ số sau:

- Màu sắc: Gluten tốt có màu sáng đôi khi xám hoặc hơi vàng, gluten xấu thì màu xám.

- Khả năng hút nước của gluten: Nếu khả năng hút nước của gluten cao thì là gluten tốt vì vậy sau khi xác định gluten tươi phải xác định lượng gluten khô. Bình thường  gluten tươi chứa 65¸75% nước.

- Ðộ đàn hồi: Là tính chất rất quan trọng của gluten. Nó thể hiện khả nãng giữ khí của bột.

- Độ căng đứt: Cũng đặc trưng cho khả năng giữ khí của bột.

- Sự thay đổi thể tích gluten khi nướng: Là chỉ số quan trọng đặc trưng độ nở của gluten.

Ðể ðánh giá chất lượng protein của lúa mì không những chú ý tới hàm lượng và chất lượng gluten mà về mặt dinh dưỡng cần phải chú ý tới thành phần aminoaxit của protein nữa.

b) Gluxit

Trong thành phần của lúa mì có nhiều gluxit, trong đó tinh bột chiếm từ 48¸73%, ngoài ra còn có lượng đường khử từ 0,11¸0,37%, sacaroza 1,93¸3,67% và maltoza 0,93¸2,63%.

c) Chất tro

Trong lúa mì có một lượng nhỏ chất tro. Nó phân bố không đều trong từng phần của hạt, chủ yếu là P, Ca và Mg.

d) Chất béo

Hạt lúa mì có một lượng nhỏ chất béo. Theo Ivanop thì sự phân bố chất béo trong hạt chủ yếu tập trung ở phôi và cám còn nội nhũ rất ít. Thành phần chất béo của lúa mì bao gồm axit béo no và không no ( panmitic, xtearic, licnoseric, oleic, linolic, linolenic). Hàm lượng chất béo trong từng phần của hạt lúa mì được thể hiện qua bảng sau.

Hàm lượng chất béo trong từng phần của hạt lúa mì ( theo % chất khô)

e) Vitamin

Trong lúa mì có một lượng vitamin gồm vitamin A, nhóm B, H, E, K và một vài loại khác.

Vitamin A, B1, B2, B3, E… chủ yếu tập trung ở phôi hạt vì vậy thường dùng cám mì để sản xuất các vitamin này. Ngoài những chất trên, trong lúa mì còn có một lượng chất men như amylaza, men thủy phân protein, men oxy hóa khử, lipoxydaza, phitaza, lipaza...