Největší podíl mouky tvoří sacharidy, zejména škrob. Obsah tohoto zásobního polysacharidu se v zrnu pohybuje kolem 60–70 %. Jeho obsah v mouce je vyšší, cca 75–80 %. Škrob hraje velkou roli ve výsledném pekařském výrobku. Ve vodě začne bobtnat a při zahřátí váže velké množství vody a vytváří škrobový maz, který je potřebný pro charakteristickou vláčnost střídky pečiva.

Bílkoviny (proteiny) jsou důležitou součástí mouky, a to jak z výživového, tak z pekařského hlediska. Část bílkovin (obsažených výhradně v pšeničné mouce) je nositelem unikátních pekařských vlastností, které nenajdete v žádné jiné obilovině. Tyto bílkoviny se souhrnně nazývají lepek neboli gluten a obsahují dvě skupiny proteinů: gluteniny, které zajišťují pružnost a bobtnavost mouky, a gliadiny, nositele tažnosti.

Množství lepku a jeho vlastnosti jsou kritérii pro hodnocení jakosti pšenice. Objem pečiva je tím vyšší, čím více kvalitního lepku mouka obsahuje.

Obsah tuku v mouce se pohybuje kolem 1,5–2,5 % a tento tuk je koncentrován převážně v klíčku (hmotnostní podíl klíčku z celého zrna představuje přibližně 3 %, podíl tuku v něm může dosahovat až 64 %).

Naproti tomu v endospermu (který představuje více než 80 % zrna) jsou obsažena asi 3 % lipidů. Převážný podíl tuku pšeničného zrna tvoří nenasycené mastné kyseliny, především kyselina linolová a kyselina linolenová.

Další důležitou složkou mouky je voda (13–15 %), vitamíny a minerální látky.