麵粉的主要成分包括：
水分。國標規定麵粉的水分應在13±0.5%。
蛋白質。麵粉中的蛋白質含量一般在8-14%，包括麥膠蛋白、麥谷蛋白、麥球蛋白和麥清蛋白。麥膠蛋白和麥谷蛋白是不溶性蛋白，占麵筋的主要成分。麥球蛋白和麥清蛋白是可溶性蛋白。
碳水化合物。麵粉中的碳水化合物主要包括澱粉、糊精、纖維素、游離糖和戊聚糖。澱粉主要存在於胚乳中，而糖主要存在於胚芽及糊粉層。小麥澱粉主要由直鏈澱粉（19～26%）和支鏈澱粉（74～81%）組成。
脂肪。麵粉中的脂肪含量通常低於1%，主要存在於胚芽和糊粉層中。
維生素和礦物質。小麥中含有較多的維生素B1、B2、B5，以及少量的維生素E、維生素A和礦物質如鈣、鈉、磷、鐵等。麵粉中的灰分很少，大部分在麩皮中。
此外，麵粉中還包含酶類，如澱粉酶和蛋白酶。澱粉酶可以水解澱粉和糊精，而蛋白酶則有助於減低麵筋強度，改善麵團的流變性。