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 유당 합성에는 두 분자의 글루코스가 필요하며, 한 분자는 갈락토즈로 전화된 후 유당으로 합성된다. 유당은 우유 내 가장 변화가 없는 성분(약 4.5%)으로, 우유합성 및 분비과정에 있어 주요 기능은 삼투압을 유지시키는 것이다. 따라서 유당의 합성은 유량과 밀접한 관계가 있어서 유당의 합성, 즉 글루코스의 공급이 감소하면 유량이 감소하고, 역으로 유당의 합성과 글루코스의 공급이 증가하면 유량이 증가한다. 지방과 마찬가지로 유당도 에너지원으로 이용되는데, 우유가 가진 에너지의 약 30%는 유당에서 유래한다. 다  유단백질유단백질은 혈액으로부터 공급되는 아미노산을 원료로 하여 유선에서 합성된다. 아미노산의 공급은 혈액에서 유선으로 직접 유입되는 것과, 유선 내에서 합성 또는 전변되는 것 두 종류가 있다. 케이신(Casein), 락토알부민(lactoalbumin) 및 락토글로불린(lactoglobulin)은 유선세포에서 유리아미노산을 원료로 합성된 단백질이며, 이뮤노글로불린(immunoglobulin)과 혈청 알부민(serum albumin)은 혈액과 우유에 동일하게 함유되어 있어 혈액에서 유선으로 직접 이행된 것이다. 유단백질은 단백질과 에너지의 공급량에 영향을 받는 다. 우선, 단백질의 충족률이 100% 이하인 경우에 사료단백질의 공급량을 늘리면 유단백질률이 높아지지만, 충족률이 100% 이상일 때는 단백질의 공급량이 증가해도 유단백질 함량은 증가하지 않는다.
유당의 합성은 유량과 밀접한 관계가 있어서 글루코스의 공급이 감소하면 유량이 감소하고 역으로 유당의 합성과 글루코스의 공급이 증가하면 유량이 증가한다.