Cuantitativamente, la grasa de la leche es el componente más fácilmente modificable. La grasa de la leche entera proporciona la mitad de las calorías de este producto, aunque hay que considerar que el contenido graso varía mucho dependiendo del tipo de leche (entera, semidesnatada o desnatada).

La composición de la leche de vaca depende de una serie de factores tales como la dieta, la genética, el estado de lactación, la edad y el estado fisiológico del animal, entre otros.

Fundamentalmente los lípidos de la leche están constituidos por triglicéridos, además de mono y diglicéridos, fosfolípidos, ácidos grasos libres, y colesterol libre y esterificado. Se han identificado más de 400 ácidos grasos en la leche de vaca. La grasa láctea tiene un contenido elevado de ácidos grasos de cadena corta y media, lo que diferencia a la grasa láctea del resto de grasas comestibles. Este tipo de ácidos grasos son fácilmente absorbibles, constituyen una fuente de energía inmediata y presentan una baja tendencia a ser almacenados en el tejido adiposo. En concreto, el ácido butírico, que se encuentra exclusivamente en la grasa láctea, es la principal fuente energética del epitelio del colon, y responsable en gran medida del efecto inhibitorio del crecimiento de colonocitos neoplásicos atribuido a la fibra soluble, que fermenta en el colon produciendo entre otros este ácido graso.

Cabe destacar que un estudio reportó que la ingesta de ácidos grasos como los de los productos lácteos se asoció con un perfil de colesterol LDL favorable, con descenso de partículas LDL pequeñas y densas, cuya acumulación había mostrado relación con riesgo cardiovascular.