绿豆的营养价值极高，常被称为“绿色珍珠”。它含有丰富的蛋白质、淀粉、B族维生素、脂肪、矿物质以及人体所必需的8种氨基酸等成分。绿豆籽粒含蛋白质24.5%左右，是禾谷类的2～3倍，其中人体必需的8种氨基酸含量在0.24%～2.0%之间，是禾谷类的2～5倍。含淀粉约53%，脂肪1%以下，纤维素5%。绿豆的B族维生素含量是禾谷类的2～4倍，且高于猪肉、牛奶、鸡肉和鱼；钙是禾谷类的4倍，鸡肉的7倍；磷是禾谷类及猪肉、鸡肉、鱼、鸡蛋的2倍。此外，绿豆还含有大量的碳水化合物、粗纤维、钙元素、磷元素、铁元素、胡萝卜素、核黄素以及尼克酸。
绿豆的多糖成份能增加血清脂蛋白酶的活性，促进甘油三酯水解，达到降血脂的效果，从而防治冠心病、心绞痛等疾病。绿豆中的球蛋白和多糖还能促进体内胆固醇在肝脏分解成胆酸，加快胆汁里胆盐的分泌，降低小肠对胆固醇的吸收。绿豆蛋白、鞣质和黄酮类化合物可与有机磷农药、汞、砷、铅化合物结合形成沉淀物，使之减少或失去毒性，并不易被胃肠道吸收。绿豆中含有的某些成分有抑菌的作用，绿豆衣的提取液对葡萄球菌有抑制作用，能凝固微生物的原生质，产生抑菌的活性。绿豆中的有效成分可以辅助治疗荨麻疹等过敏反应，起到抗过敏的作用。绿豆含丰富胰蛋白酶抑制剂，可以保护肝脏，减少蛋白分解，减少氮质血症，因而保护肾脏。绿豆中特有的保湿成分和矿物质，可以给皮肤补充足够的水分，使皮肤的水分保湿能力得到强化，天然的多聚糖会在肌肤的表层形成保湿膜，让皮肤润泽、有弹性。
此外，绿豆煮汤能够清暑益气、止渴利尿，不仅能补充水分，还能及时补充无机盐，对维持水液电解质平衡有着重要意义。绿豆是营养价值很高的一种粗粮，其化学成分包括蛋白质、脂肪、碳水化合物；维生素有B1、B2、胡萝卜素、叶酸；矿物质有钙、磷、铁。