W większości przypadków przetwarzanie mleka rozpoczyna się w mleczarni. Mleczarnia to rodzaj gospodarstwa zajmującego się hodowlą i hodowlą bydła w celu wykorzystania ich do dojenia. Po zebraniu mleko przechodzi proces klarowania i separacji, po czym jest wzbogacane witaminami. Wzmocnione mleko musi być pasteryzowane i homogenizowane, co jest procesem, który zabija bakterie i zmniejsza zawartość tłuszczu. Po zakończeniu tych procedur mleko jest gotowe do zapakowania i sprzedaży.
W większości gospodarstw mlecznych krowy dojone są dwa razy dziennie. Dojenie odbywa się za pomocą urządzeń próżniowych, które przesyłają mleko do chłodzonych zbiorników. Mleko to jest później odbierane przez ciężarówki chłodnie, które przewożą mleko do zakładu przetwórczego. Przed transportem kierowcy sprawdzają, czy mleko w zbiornikach chłodniczych nadaje się do użytku, co zwykle odbywa się poprzez testowanie temperatury i smaku. Kiedy ciężarówka dociera do zakładu przetwórczego, mleko jest przepompowywane z ciężarówki do zbiorników, w których mleko będzie gotowe do procesu separacji i klarowania.
Klarowanie to etap przetwarzania mleka, który zapewnia, że mleko będzie wolne od bakterii i zanieczyszczeń. Mleko wlewa się do dużych kadzi, które nieustannie wirują. Wirowanie powoduje, że mleko oddziela się od resztek i pływających kawałków bakterii. Po zakończeniu klarowania mleko jest ponownie wirowane w celu oddzielenia mleka cięższego i lżejszego. Cięższe mleka mogą być używane do masła, śmietanki lub maślanki, podczas gdy lżejsze mleka są zarezerwowane dla większości mleka stołowego.
Następnym krokiem w przetwarzaniu mleka jest zazwyczaj wzbogacanie go witaminami. Przez większość czasu witaminy A i D są wpompowywane do mleka w dokładnie odmierzonych ilościach. Gdy witaminy znajdą się w mleku, jest gotowe do pasteryzacji. Pasteryzacja to dodatkowy etap, który pomaga zabić wszelkie pozostałe bakterie obecne w mleku. Pasteryzacja zwykle polega na podgrzaniu mleka przechodzącego przez stalowe rury.
Homogenizacja to etap przetwarzania mleka, który eliminuje część pozostałego tłuszczu mlecznego. Odbywa się to za pomocą ciepła w celu zmniejszenia wielkości cząstek tłuszczu. Bez homogenizacji cząsteczki tłuszczu ostatecznie oddzieliłyby się od mleka i uniosłyby się na górę.
Ostatnim etapem przetwarzania mleka jest umieszczanie mleka w pojemnikach detalicznych. Niektóre pojemniki mogą być kartonami papierowymi, a inne dzbankami plastikowymi. Większość krajów wymaga, aby pojemniki na mleko były opatrzone datami wskazującymi ich okres przydatności do spożycia. Gdy kontenery są gotowe do wysyłki, trafiają do magazynów dystrybucyjnych, gdzie są chłodzone do momentu dostarczenia do sklepów spożywczych.