Melkeiwitten bestaan uit twee soorten eiwitten. Het grootste deel van de eiwitten bestaat uit caseïne (80%) en een klein deel bestaat uit whey (20%). Melkeiwitten hebben over het algemeen een goede smaak en prijs-kwaliteit verhouding. Caseïne is een eiwit dat erg veel aminozuren bevat en langzaam wordt opgenomen door het lichaam, omdat het een klont vormt in je maag. Om deze reden verwerken sporter caseïne vaak in eiwitshakes die ze drinken voordat ze gaan slapen of voordat ze weten dat ze een aantal uur achter elkaar niet kunnen eten. Er zijn drie soorten caseïne. De eerste soort is micellar caseïne. Deze soort ontstaat wanneer de caseïne gescheiden wordt van de lactose, whey en het vet in de melk. Dit gebeurt door middel van microfiltratie, wat wil zeggen dat stoffen gescheiden worden dor een zeef op basis van hun grootte. De kleine deeltjes kunnen wel door de zeef, maar de grote deeltjes niet. Het scheidingsproces zorgt ervoor dat deze soort caseïne moeilijk te vermengen is in een eiwitshake, maar het wordt dus wel heel langzaam opgenomen door het lichaam. De tweede soort is caseïnaat. Deze vorm van caseïne is wel makkelijk te mengen met andere vloeistoffen, omdat er natrium, calcium en kalium aan worden toegevoegd. Doordat het gemakkelijk te mengen is, gebruiken fabrikanten dit vaak in hun eiwitproducten. De laatste soort caseïne, gehydrolyseerd caseïne-eiwit is, in tegenstelling tot micellar caseïne en caseïnaat, een eiwit dat snel wordt opgenomen door het lichaam. Dit komt door de korte eiwitketens die ontstaan door hydrolyse. Hierbij worden verbonden aminozuren van elkaar gescheiden, waardoor korte eiwitketens ontstaan. Deze korte eiwitketens kunnen soms voor een wat bittere smaak zorgen. Whey is naast caseïne de andere vorm van eiwit die in melk zit. Whey heeft een hoge biologische waarde. Dit wil zeggen dat de verhouding van essentiële aminozuren in het product overeenkomt met de verhoudingen in het lichaam. Whey wordt snel opgenomen door het lichaam, waardoor veel sporters ervoor kiezen om dit type eiwit voor of na het sporten te verwerken in een eiwitshake. Whey is zowel in een concentraat, een isolaat als in een hydrolisaat te verkrijgen. Ook bij whey wil een hydrolisaat zeggen dat de aminozuren verbroken zijn om korte eiwitketens te krijgen.