无论黑芝麻、白芝麻都是营养丰富的食物。就脂肪而言，可算得上量丰而质优。黑芝麻的脂肪含量为46%，白芝麻为40%，二者含量都高；维生素E含量很高，黑芝麻为50毫克%，白芝麻为38毫克%；就钾钠比看，黑芝麻为43：1，白芝麻为8：1，常食黑芝麻对预防或缓解高血压有益；芝麻是高膳食纤维的食物，黑芝麻含量为28%，白芝麻为20%，这显然是芝麻润肠通便的一个重要原因。芝麻油含有麻油酸，故具特有香气。由于维生素E含量高，具抗氧化作用，经常食用能清除自由基，延缓衰老。
白色芝麻的油脂和芝麻素高于黑芝麻，黑芝麻出油率为43%左右，白芝麻为48%左右，故白芝麻的出油率高于黑芝麻。白芝麻的不饱和脂肪酸含量高于黑芝麻。白芝麻含有抗氧化物质芝麻素和麻油酚。而黑芝麻在相同成分的基础上，黑色表皮上还富含花青素，三种抗氧化物质联合作用，增强了抗氧化能力。故黑芝麻受欢迎，经过炒制更易被人体吸收，例如黑芝麻糊、黑芝麻酥，黑芝麻酱。
白芝麻具有含油量高、色泽洁白、籽粒饱满、种皮薄、口感好、后味香醇等优良品质。白芝麻及其制品具有丰富的营养性和抗衰老性。白芝麻含有大量的脂肪和蛋白质,还有糖类、维生素a、维生素e、卵磷脂、钙、铁、镁等营养成分，白芝麻中的亚油酸有调节胆固醇的作用。黑芝麻药食两用，具有“补肝肾，滋五脏，益精血，润肠燥”等保健功效，被视为滋补圣品。
芝麻有黑、白之分，黑芝麻的补益作用比白芝麻要强一些，是很好的抗衰老食品。黑芝麻不仅有乌须发的功效，根据当代医药学研究结果表明，黑芝麻中的维生素E也非常丰富，可使面色光泽，延缓衰老。但是，乳腺癌等忌用维E的患者则不能大量食用黑芝麻。
从营养科学看，无论黑芝麻、白芝麻都是营养丰富的食物。芝麻含有人体所需的多种营养素，其蛋白质含量多于肉类，其中氨基酸含量十分丰富，含钙量为牛奶的2倍，还含有维生素A、D及丰富的B族维生素，能满足宝宝生长发育的各种营养需要。
黑芝麻具有养血补肝肾的作用，可明耳目，而多数人进入中老年后，就会感到眼睛昏花，或者出现耳聋症状，这主要是由于肝肾不足，肾精亏虚所引起。此时，若能常吃一些炒熟的黑芝麻，就可推迟和控制眼睛昏花。
