Proteini učestvuju u mnogim procesima u organizmu, od građe ćelija do reprodukcije. Najbitniji protein koji se nalazi u mleku je „kazein“ i u svojim različitim oblicima on čini čak 80% svih mlečnih proteina. Osim kazeina u mleku se nalaze albumini u globulini (tzv. proteini surutke), što zajedno čini proteine mleka biološki veoma bitnim. Proteini kozjeg mleka formiraju kratke micele (globule), pa su daleko probavljiviji od onih koji se nalaze u kravljem mleku.

Najzastupljenija slobodna amino-kiselina u kozjem mleku je „taurin“. Ova je supstanca izrazito važna za rast i razvoj mozga, formaciju žučnih soli, stimulaciju neurona, modulaciju protoka kalcijuma i osmoregulaciju. Dokazano je da je kardiomiopatija kod ljudi (bolest srčanog mišića) povezana sa niskom koncetracijom taurina u tkivima. Isto tako eksperimenti na životinjama pokazali su da nedostatak taurina predstavlja glavni uzrok stimulacije epilepsije, zaostatka u rastu, oštećenja cerebranog razvoja i degeneracije očne mrežnjače. Količina taurina u kozjem mleku je gotovo ista kao kod humanog mleka, a daleko je veća nego u kravljem.

Sastav proteina (aminokiseina) direktno utiče na karakteristike kozjeg mleka u njegovo preradi. Tako recimo kozje mleko daje manji prinos sira u odnosu na kravlje, sirni gruš je suvlji, mekši i krhkiji. Fermentisani proizvodi od kozjeg mleka daju manje čvrt gruš sa mekšom kozistencijom - u poređenu sa kravljim.

Konačno, odlična probavljivost, veliko učešće esencijalnih amino-kiselina, prisustvo velike količine izrazito bitnog taurina, te proteinski sastav koji je blizak humanom mleku, čine kozje mleko nezaobiaznom prehrambenom namirnicom kod ljudi, a naročito odojčadi i dece.