碳水化合物的作用主要是为身体提供能量。大米中碳水化合物的含量极高，每100克大米（指生米，下同。煮熟后有的营养素含量会减少）含有高达80克的碳水化合物，很容易满足人体对能量的需求。在这个意义上，大米是一种很好的主食，这就是为什么全世界有一半以上的人口选择了大米作为主食。在三大主粮中，大米对人类膳食能量的贡献是最大的，提供了20%,小麦提供了19%,玉米提供了5%。
大米中含量占第二位的物质是水，大约占了12%。去掉了碳水化合物和水之后，剩下的东西就不多了。例如，对我们生命活动至关重要的蛋白质含量，在大米中就少得可怜，每100克大米只含大约7克。而且大米蛋白质缺乏赖氨酸这种必需氨基酸，不是优良蛋白，大部分是没法被人体吸收利用的。联合国粮农组织采用一种叫可消化不可缺氨基酸分数（DIAAS）的方法来评价蛋白质的品质。按这种方法，大米蛋白的得分不到0.4,而大豆蛋白的得分是1,浓缩牛奶蛋白的得分是1.31。所以靠吃米饭，无法满足人体对蛋白质的需求。
脂肪除了作为能量物质，还参与人体一些重要的生理功能。有两种重要的脂肪酸（亚麻酸和亚油酸）是人体无法合成的，必须从食物中摄入，称为必需脂肪酸。大米中脂肪含量很低（不到0.7%），而且不含必需脂肪酸。所以靠吃米饭，也无法满足人体对脂肪的需求。
人体需要的维生素有很多种。有的维生素在大米中完全没有，包括维生素C、维生素A（可从胡萝卜素转化）、维生素D和维生素B12。除了维生素D人体可通过晒太阳自己合成，其他三种维生素都必须从食物中吸收。长期缺乏这三种维生素，将会导致坏血病、失明、恶性贫血等多种严重疾病，直至死亡。大米中有的维生素虽然有，但是含量非常低，可以忽略不计，例如维生素B1、B2、叶酸、胆碱。只有泛酸、烟酸、维生素B6含量相对多一些，但也不足以完全满足人体需求。所以靠吃米饭，也无法满足人体对维生素的需求。
人体需要的矿物质也有很多种。有的在大米中含量非常低，包括铁、钙、镁、钾等，几乎没有。而且大米中含有抗营养因子植酸，会影响人体对铁、钙、锰、锌等矿物质的吸收。所以靠吃米饭，也无法满足人体对矿物质的需求。
总之，大米的主要作用就是提供能量，是用来填饱肚子的，重要的营养素要么没有要么很少，必须通过动物性食物、蔬菜、水果来补充。只吃大米不吃菜，会导致严重的营养不良。为了保证营养，再好吃的米饭也要吃菜，还要吃大量的菜，米饭反而要少吃。号称“好吃的米饭不用吃菜”，对消费者是严重的误导。
世界上还有很多贫困的人口，他们除了能靠大米填饱肚子，平时吃不到别的食物，这些人就很容易营养不良。如果我们能对水稻进行改良，提高大米的蛋白质品种，让它含有各种丰富的维生素、矿物质，就能让它变成一种营养完备的食品，到那时候，才能做到只吃米饭不吃菜。要做到这一点，只有通过转基因技术，从别的物种引入新的基因，例如从玉米引入的基因让大米也含有胡萝卜素，变成“金大米”。但是恒大粮油的广告却暗示，转基因大米不是“放心米”。
