高粱的主要成分是淀粉，约占重量的61%～63%，纤维素和半纤维素占6%～7%，蛋白质约占9.4%～10.5%。此外，高粱还含有无机盐、脂肪等微量物质。高梁中的淀粉、蛋白质、铁的含量略高于玉米，而脂肪、维生素A的含量又低于玉米。高梁释放的热量很高，仅次于玉米，高于其他禾谷类作物。
高粱除了营养价值高之外，由于功效多还可以入药。中医认为，高粱性味甘、涩、温，有和胃、健脾、止泻等功效。可用来治疗积食、消化不良、湿热、下痢、小便不利等病症。人们常用用甘蔗汁来熬高粱粥，具有生津、益气的功效，这对老人痰多咳不出、口干舌燥等病症有显著疗效。
由于高粱中含有鞣酸，有消食、止泻的作用，因此慢性肠炎患者可以常用高梁煮粥食用。另外，高粱的营养价值及功效方面的营养还可以体现在对各种疾病的食疗方上，可用来调理四肢无力、消化不良、高血压、腹泻、小便不通等。