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  未均質化的牛奶與淡奶油含有微小球狀的乳脂。這些小球被磷脂質(脂肪酸乳化劑)和蛋白質組成的膜包覆著,這層膜防止牛奶中的脂肪聚整合塊。牛油通過攪拌淡奶油來製造,攪動可以破壞這些膜,並且使得牛奶中到處分散的脂肪結合、與其他成分分離開。製造方法中的差異會造成不同的濃稠度,大多是由於成品中的乳脂組成不同。奶油包含三種不同形式的脂肪:遊離乳脂,乳脂晶體,與未破壞的脂肪球。比起主要成分是遊離脂肪的奶油而言,含有許多晶體的奶油較硬。  傳統農場或小規模生產牛油,會先將牛奶置於密閉容器中劇烈搖動,使鮮奶油從牛奶中分離後,或直接使用動物性鮮奶油,放入攪拌機中攪拌,以破壞乳脂肪,將乳脂肪裡的油和水分離,形成凝固狀;用濾網和棉布隔出大部分水,並靜置等水分釋出後,再以攪拌機攪拌,去除多餘的水分,有時加入鹽調味。  工廠生產的牛油成分是大約80%乳脂和15%水;傳統方法做的牛油可低至65%脂肪和30%水。乳脂包括許多適度大小,飽和的碳氫化合物鏈子脂肪酸。

  在今天,乳製品通常在製造的時候會以巴斯德消毒法(pasteurization)去除會致病的細菌和其他微生物。滅菌後的鮮奶油所製成的奶油稱為甜奶油(sweet cream butter)。因為冷凍技術的發展和奶油分離器(cream separator)的發明,甜奶油的產品在19世紀變得常見。  由新鮮或者人工培養,未滅菌的鮮奶油所製造的奶油稱為生奶油(raw cream butter)。生奶油有比較純的奶油味,它沒有因為滅菌而產生的煮過的牛奶的味道。

  牛油通常以雪櫃儲存,因為一般的牛油在15 °C(60 °F)下即會軟化,成為可塗抹的狀態。有雪櫃設有「牛油儲藏區」(Butter compartment),是雪櫃中較為溫暖的部分。部分在紐西蘭販賣的雪櫃中出現了含發熱器的的牛油儲藏區。 暴露在日光下或空氣中會加速牛油的溶化,將牛油緊緊包裹起來可以延緩這一過程,同時防止產生異味。包裝好的牛油在冷藏溫度下可以有長達數月的保質期。

  根據美國農業部的資料,1湯匙約14克牛油包含:  由於牛油大部分為飽和脂肪酸和膽固醇,所以被認為是造成健康問題的食品之一,尤其是心血管疾病。上世紀專家們曾建議以植物牛油為替代品,因為它含有較多的不飽和脂肪酸,且膽固醇含量較少或幾乎沒有,但不完全氫化的植物油會含有反式脂肪,增加壞膽固醇的比例,對迴圈系統的危害較天然牛油更大,且歷經40年改善飲食習慣的美國,肥胖和心血管疾病、等諸多問題不減反增,近年營養師的觀點是牛油不宜大量攝取,但如果要使用牛油,寧可使用純牛油,都不要使用人造奶油瑪琪琳,亦有人造牛油被驗出含有氯丙二醇(3-MCPD)或環氧丙醇,過量攝入3-MCPD有機會對人體腎臟功能及男性生殖系統構成影響,環氧丙醇則具有基因毒性和致癌性。  使用氫化植物油製造的植物牛油,如氫化過程不完全會殘留大量反式脂肪酸,研究顯示會大量提升身體中低密度脂蛋白膽固醇(LDL cholesterol)的含量。研究顯示,反式脂肪酸「極可能」提高許多疾病(包含不孕)的患病率,在糖尿病、心血管疾病等各種疾病上比飽和脂肪更有害,此理論已經被多數專家及民眾接受。而現在市面上已經可以買到聲稱不含反式脂肪酸的植物牛油。  牛油中的乳糖是微量的,所以對乳糖不耐症患者來說,吃牛油並不會造成他們的不適。但牛奶過敏患者必須要避免食用牛油,因為牛油含有的酪蛋白量足以引發過敏反應。
黃油(中國大陸稱黃油,臺灣稱奶油,香港稱牛油,吳語音譯英文butter發音為白脫),是由新鮮或者發酵的鮮奶油或牛奶通過攪乳提製的奶製品。牛油可直接作為調味品塗抹在食品上食用,以及在烹飪中使用,例如烘焙、製作醬料和煎炸食品等,是製作蛋糕及曲奇的常用材料。