Η θρεπτική αξία του μελιού μπορεί να ποικίλλει ελαφρώς ανάλογα με την τοποθεσία και τον τύπο των λουλουδιών από τα οποία συλλέχθηκε το νέκταρ μελιού. Γενικά, όμως, το μέλι είναι θρεπτικό και μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως υγιεινό υποκατάστατο της ζάχαρης. Περίπου το 80 τοις εκατό του μελιού αποτελείται από σάκχαρα, περίπου το 17 τοις εκατό είναι νερό και το υπόλοιπο 3 τοις εκατό περιλαμβάνει βιταμίνες, μέταλλα, πρωτεΐνες και άλλα θρεπτικά συστατικά. Η θρεπτική αξία του μελιού είναι ο λόγος που χρησιμοποιείται συχνά σε οικιακές θεραπείες για τη θεραπεία κοινών παθήσεων του πεπτικού συστήματος, για την αύξηση των επιπέδων ενέργειας και για τη θεραπεία ελαφρών εγκαυμάτων και άλλων δερματικών τραυμάτων.
Τα σάκχαρα του μελιού είναι κυρίως φρουκτόζη και γλυκόζη, αλλά περιέχει επίσης μικρές ποσότητες μαλτόζης και σακχαρόζης. Οι βιταμίνες του μελιού περιλαμβάνουν πολλές από τις βιταμίνες του συμπλέγματος Β όπως Β2, Β3, Β5, Β6 και Β9. Περιέχει επίσης βιταμίνη C, η οποία δρα ως ισχυρό αντιοξειδωτικό. Μέταλλα όπως το κάλιο, το ασβέστιο, ο φώσφορος, το νάτριο και το μαγνήσιο βρίσκονται σε αρκετή ποσότητα στο μέλι. Άλλα μέταλλα στο μέλι περιλαμβάνουν ψευδάργυρο, σελήνιο, χαλκό, μαγγάνιο και σίδηρο.
Τα αμινοξέα όπως η τρυπτοφάνη, η λυσίνη, η τυροσίνη, η αργινίνη και η γλυκίνη προσθέτουν επίσης στη θρεπτική αξία του μελιού. Αυτά είναι τα συστατικά που χρησιμοποιεί το σώμα για να χτίσει τη δική του πρωτεΐνη. Τα αντιοξειδωτικά όπως η χρυσίνη, η πινομπανκσίνη, η πινοσεμβρίνη και η καταλάση μπορούν να βοηθήσουν στην πρόληψη ασθενειών που σχετίζονται με την ηλικία εξουδετερώνοντας τα επιβλαβή αντιοξειδωτικά. Το μέλι είναι επίσης πλούσιο με αντιβακτηριδιακές και αντιμυκητιακές ιδιότητες που μπορούν να βοηθήσουν στην πρόληψη λοιμώξεων που προκαλούνται από μικρά εγκαύματα, κοψίματα και άλλες δερματικές πληγές.
Το μέλι περιέχει περίπου 64-87 θερμίδες ανά κουταλιά της σούπας. Αυτό είναι περισσότερες θερμίδες από ό,τι στην κανονική επιτραπέζια ζάχαρη, αλλά λόγω της θρεπτικής αξίας του μελιού, οι επιπλέον θερμίδες είναι ασήμαντες. Επιπλέον, λόγω της υψηλής περιεκτικότητας σε φρουκτόζη στο μέλι, είναι πιο γλυκό από τη ζάχαρη, πράγμα που σημαίνει ότι χρειάζεται λιγότερο μέλι για να επιτευχθεί η ίδια γλυκύτητα.
Όταν προστίθεται στη διατροφή με μέτρο, το μέλι μπορεί να προσθέσει στη θρεπτική αξία των τροφίμων παρέχοντας επιπλέον θρεπτικά συστατικά. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε καφέ, τσάι, αρτοσκευάσματα, πιάτα με κρέας και σε ντρέσινγκ για σαλάτες. Η θρεπτική αξία του μελιού από διαφορετικές φάρμες μπορεί να ποικίλλει, επειδή οι μέλισσες θα έχουν διαφορετική πηγή για το νέκταρ τους. Το επεξεργασμένο μέλι θα έχει επίσης χαμηλότερη θρεπτική αξία, επειδή ορισμένα από τα θρεπτικά συστατικά του μελιού καταστρέφονται από τη διαδικασία θέρμανσης.
Τα διατροφικά οφέλη του μελιού περιλαμβάνουν περισσότερη ενέργεια, η οποία μπορεί να βοηθήσει τους αθλητές να είναι πιο ανταγωνιστικοί και μπορεί να βοηθήσει στην απώλεια βάρους. Πεπτικές παθήσεις όπως φούσκωμα, αέρια, έμετος, διάρροια και πόνος που σχετίζονται με έλκη μπορούν να ανακουφιστούν με το μέλι. Τα άτομα που πάσχουν από διαβήτη μπορούν επίσης να ωφεληθούν αν αλλάξουν το μέλι, επειδή έχει χαμηλότερο γλυκαιμικό δείκτη. Το μέλι δεν πρέπει να δίνεται σε μωρά κάτω του 1 έτους, λόγω των ενδοσπόρων που περιέχει.