Το μητρικό γάλα περιέχει βιταμίνες, μέταλλα, ιχνοστοιχεία αλλά και ζωντανά κύτταρα. Μια σταγόνα γάλακτος περιέχει 4000 ζωντανά κύτταρα με διαφορετικές λειτουργίες,
όπως η καταστροφή βακτηριδίων και η μεταφορά σημαντικών αντισωμάτων. Κατά τη διάρκεια του θηλασμού αλλάζει, με το πιο λεπτόρευστο να βγαίνει πρώτα, ακολουθούμενο απο το πλουσιότερο και πιο παχύρρευστο γάλα.
Ωστόσο, υπάρχουν ελάχιστες επιστημονικές έρευνες σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο το μητρικό γάλα αλλάζει κατά την διάρκεια του 24ώρου. Νέες μελέτες δείχνουν οτι η περιεκτικότητα σε λιπαρά και τα επίπεδα ορισμένων βασικών θρεπτικών ουσιών και ορμονών στο γάλα ποικίλλουν ανάλογα με τον κιρκαδικό ρυθμό της μητέρας.
Σε πρόσφατο άρθρο, ο Dr. Robert White, νεογνολόγος απο το Beacon Children's Hospital, επιχειρηματολόγησε πως η σύσταση του μητρικού γάλακτος αλλάζει καθ'όλη την διάρκεια της ημέρας σε συνάρτηση με τον κιρκαδικό ρυθμό της μητέρας.
Η περιεκτικότητα του σε λιπαρά του είναι συνήθως αυξημένη τα βράδια, καθώς βοηθά το νεογέννητο να παραμένει περισσότερο χορτάτο ώστε να κοιμηθεί για μεγαλύτερες χρονικές περιόδους τη νύχτα. Επιπλέον τα επίπεδα της τρυπτοφάνης, ένα αμινοξύ που χρησιμοποιείται για την παραγωγή της ορμόνης μελατονίνης, υπάρχει σε αυξημένες ποσότητες τη νύχτα.
Μελέτες έχουν βρεί και άλλες βιταμίνες και ορμόνες, όπως ο σίδηρος και η κορτιζόλη να ποικίλλουν ανάλογα με τον κιρκαδικό ρυθμό.
Ο Dr. White επισημαίνει πως όταν η μητέρα είναι έγκυος, τα βρέφη βιώνουν τους ίδιους κύκλους ημέρας και νύχτας όπως ακριβώς οι μητέρες τους, εξαιτίας των μεταβολών της θερμοκρασίας, της σωματικής δραστηριότητας της μητέρας και της μεταφοράς ορμονών στον πλακούντα όπως η κορτιζόλη και η μελατονίνη. Μετά απο την γέννηση τα νεογνά δεν μπορούν να παράγουν αμέσως τις ορμόνες αυτές ώστε να δημιουργήσουν δικό τους κιρκαδικό ρυθμό, κάτι που αντισταθμίζεται απο την αλλαγή στην σύνθεση του μητρικού γάλακτος.