Visok sadržaj proteina 1-7% i niska kalorična vrednost su glavni razlozi hranljivosti gljiva. Za razliku od biljaka, gljive sadrže sve esencijalne aminokiseline koje su neophodne za sintezu čovekovih vlastitih. Za razliku od životinja, gljive sadrže minimalne, sasvim zanemarljive količine lipida. Najveći deo njihove mase čini voda od 77-93%. Najvažnija organska jedinjenja u gljivama su na bazi azota, čiji sadržaj varira od 1,5-7,5% suve materije. On se najčešće javlja u obliku proteina, čak oko 2/3, dok ostatak azota ulazi u druga organska jedinjenja: hitin, nukleinske kiseline, slobodne aminokiseline i neka nisko molekularna jedinjenja. Utvrđeno je da je sadržaj azota veći u gljivama koje rastu na podlozi bogatoj jedinjenjima amonijaka nego na podlogama koje sadrže nitrate.

Ugljeni hidrati su zastupljeni sa oko 4% i uglavnom se nalaze u obliku koji ljudski organizam može da iskoristi. Ugljenik se javlja u polisaharidima: glikogenu, manitolu, galaktanima, hemicelulozi, glukanu i drugima, a njegova ukupna količina je manje promenljiva pod dejstvom faktora okoline nego kada je u pitanju azot. Neka od ovih jedinjenja, kao što su: hetero-ß-D-glikani koji sadrže ß(1-3)-D-glukan, i njihovi proteinski kompleksi, imaju izraženu antikancerogenu aktivnost. Polihidroksilni alkohol manitol kao izomer sorbitola zajedno sa njim i glukozom pripada grupi osmotskih diuretika. Oni deluju na bazi velike koncentracije u krvi. Manitol deluje na otekline u mozgu, na povišen pritisak u mozgu i na povišen pritisak u oku. Upotrebljava se i u prevenciji prestanka rada bubrega.

U gljivama su najzastupljeniji vitamini B kompleksa: tiamin (aneurin B1), riboflavin (laktoflavin B2), nikotinska kiselina, biotin (H), piridoksin (adermin B6), cianokobalamin (B12). Upravo zbog toga su već od davnina nazivane šumskim mesom. Od sterola se značajno ističe ergosterol (provitamin vitamina D2 ). Naročito ga ima u gljivama Ganoderma kompleksa i u japanskoj gljivi šii take (Lentinula edodes), koja se sve više i kod nas uzgaja. Osim toga u gljivama su nađeni takođe i b-karoten (provitamin vitamina A) i vitamin C.

Od minerala se Na, Ca, Mg, Mn, Se, Si, Cl, Fe, P, Al, Zn, K, S najčešće mogu naći u plodnim telima gljiva. Njihova količina i zastupljenost zavise od sastava podloge na kojoj gljive rastu.