В составе коровьего молока содержится около 40 различных белков, которые могут вызывать аллергические реакции. По своим химическим свойствам они делятся на казеины (80 % общего содержания белков) и сывороточные белки (20 %). Сыворотка в основном содержит глобулярные белки, такие как бета-лактоглобулин и альфа-лактальбумин, а также небольшие количества бычьего сывороточного протеина, лактоферрина и иммуноглобулинов. Альфа-лактальбумины и бета-глобулины производятся в молочных железах, в то время как бычий сывороточный протеин, лактоферрин и иммуноглобулины проникают из крови. Реакция на белки молока может сильно различаться у разных людей, поэтому нельзя выделить конкретный аллерген, который является основным фактором аллергии на коровье молоко. В большинстве случаев IgE-антитела обнаруживаются одновременно к нескольким белкам молока, среди которых главным считается казеин.