高梁的果實稱為高粱米，一般含淀粉60%一70%。每100克高梁米中含蛋白質8.4克，脂肪2.7克，碳水化合物75.6克，粗纖維0.3克，灰分0.4克，鈣17毫克，磷188毫克、鐵4.1毫克，硫胺素0.14毫克，核黃素0.07毫克，尼克酸0.6毫克，維生素B10.26毫克、維生素B20.09毫克。每百克高粱米的發熱量為1525.7千焦耳。

高梁中含的脂肪及鐵較大米多高粱籽粒含有的丹寧，絕大部分存在于種皮和果皮中。丹寧有澀味，妨礙人體對食物的消化吸收，容易引起便秘。為了消除丹寧對人體的不良影響，碾制高粱米時，應盡量將皮層去凈。食用時，可通過水浸泡及煮沸，以改善口味和減輕對人體的影響。主要營養成分，按占干物質計，粗蛋白質9%，粗脂肪3.3%，碳水化合物85%，粗纖維1%，以及鈣、磷、鐵等微量元素和維生素B族。其中，蛋白質以醇溶性蛋白質為多，色氨酸、賴氨酸等人體必需的氨基酸較少，是一種不完全的蛋白質，人體不易吸收。如將其與其他糧食混合食用，則可提高營養價值。食用以白色高粱米為最好，含丹寧最少，角質最多，食用品質好，磨粉和做淀粉，粉質較好。歷史上高粱米曾是東北城鄉人民的主要食糧之一，可以做米飯，也可磨粉和制作各種面食。原糧經清理、脫殼、碾去皮層(多道碾白)、成品整理即為成品。由于加工除去了皮層，并含有碎米、糠粉等，極易吸濕發熱，不耐久儲。儲藏期間要根據溫度、濕度變化，適時密閉門窗，以防吸濕發熱霉變。

高粱有一定的藥效，具有和胃、健脾、消積、溫中、澀腸胃、止霍亂的功效。 高粱中含有單寧，有收斂固脫的作用，患有慢性腹瀉的病人常食高粱米粥有明顯療效，但大便燥結者應少食或不食高粱。高粱不僅供直接食用，還可以制糖、制酒。高梁根也可入藥，平喘，利尿、止血是其特長。它的莖稈可榨汁熬糖，農民叫它 "甜秫秸"。

在谷物中，高粱蛋白質中賴氨酸含量最低，因而蛋白質的質量也最差;高梁的尼克酸含量也不如玉米多，但卻能為人體所吸收，因此，以高粱為主食的地區很少發生"癩皮病"。