高梁的果实称为高粱米，一般含淀粉60%一70%。每100克高梁米中含蛋白质8.4克，脂肪2.7克，碳水化合物75.6克，粗纤维0.3克，灰分0.4克，钙17毫克，磷188毫克、铁4.1毫克，硫胺素0.14毫克，核黄素0.07毫克，尼克酸0.6毫克，维生素B10.26毫克、维生素B20.09毫克。每百克高粱米的发热量为1525.7千焦耳。

高梁中含的脂肪及铁较大米多高粱籽粒含有的丹宁，绝大部分存在于种皮和果皮中。丹宁有涩味，妨碍人体对食物的消化吸收，容易引起便秘。为了消除丹宁对人体的不良影响，碾制高粱米时，应尽量将皮层去净。食用时，可通过水浸泡及煮沸，以改善口味和减轻对人体的影响。主要营养成分，按占干物质计，粗蛋白质9%，粗脂肪3.3%，碳水化合物85%，粗纤维1%，以及钙、磷、铁等微量元素和维生素B族。其中，蛋白质以醇溶性蛋白质为多，色氨酸、赖氨酸等人体必需的氨基酸较少，是一种不完全的蛋白质，人体不易吸收。如将其与其他粮食混合食用，则可提高营养价值。食用以白色高粱米为最好，含丹宁最少，角质最多，食用品质好，磨粉和做淀粉，粉质较好。历史上高粱米曾是东北城乡人民的主要食粮之一，可以做米饭，也可磨粉和制作各种面食。原粮经清理、脱壳、碾去皮层(多道碾白)、成品整理即为成品。由于加工除去了皮层，并含有碎米、糠粉等，极易吸湿发热，不耐久储。储藏期间要根据温度、湿度变化，适时密闭门窗，以防吸湿发热霉变。

高粱有一定的药效，具有和胃、健脾、消积、温中、涩肠胃、止霍乱的功效。 高粱中含有单宁，有收敛固脱的作用，患有慢性腹泻的病人常食高粱米粥有明显疗效，但大便燥结者应少食或不食高粱。高粱不仅供直接食用，还可以制糖、制酒。高梁根也可入药，平喘，利尿、止血是其特长。它的茎秆可榨汁熬糖，农民叫它 "甜秫秸"。

在谷物中，高粱蛋白质中赖氨酸含量最低，因而蛋白质的质量也最差;高梁的尼克酸含量也不如玉米多，但却能为人体所吸收，因此，以高粱为主食的地区很少发生"癞皮病"。