Bjelančevine
Proteini i masti glavni su makronutrijenti ribe koji određuju njenu hranjivu vrijednost. Riba je namirnica s izvrsnom nutritivnom vrijednošću koja osigurava visokokvalitetne proteine i različite vitamine i minerale kao što su vitamin A i D, magnezij i fosfor. Nadalje, sadrži visok udio dugolančanih višestruko nezasićenih omega-3 masnih kiselina, čije je blagotvorno djelovanje na zdravlje već otprije poznato.
Proteini ribe sadrže sve esencijalne aminokiseline, uključujući aminokiseline koje sadrže sumpor (cistein i metionin), a koje nisu prisutne u biljnim proteinima. Riba je važan izvor životinjskih proteina i pruža veći osjećaj sitosti od ostalih izvora životinjskih proteina, poput piletine i govedine. Proteini ribe uglavnom su odgovorni za izgradnju i popravak mišićnog tkiva, poboljšanje imuniteta i kvalitete profila krvi.

Masti
Sastav masnih kiselina u ribi varira ovisno o čimbenicima kao što su vrsta i prehrana ribe te čimbenicima okoliša poput slanosti, temperature, godišnjeg doba i geografskog položaja. Lipidi u ribi sadrže dugolančane omega-3 višestruko nezasićene masne kiseline (PUFA, engl. Polyunsaturated fatty acids), posebno eikozapentaensku kiselinu (EPA, engl. Eicosapentaenoic acid) i dokozaheksaensku kiselinu (DHA, engl. Docosahexaenoic acid). PUFA se u riba nalazi u tekućem obliku koji slobodno kola krvnim žilama i to ga čini drugačijim od ostalih masti ili ulja. Unos PUFA smatra se vrlo važnim u prehrani, zdravlju i prevenciji bolesti. Omega-3 masne kiseline smanjuju stopu infarkta miokarda te utječu na smanjenje krvnog tlaka i koncentracije triglicerida u krvi. Poznato je kako su omega-3 masne kiseline koje se nalaze u masnim ribama bitne u rastu i razvoju djece te u sprječavanju koronarne bolesti srca. DHA je masna kiselina važna za optimalan rad mozga i moždani razvoj djece, dok EPA pomaže u poboljšanju kardiovaskularnog zdravlja.

Minerali i mikroelementi
Osim mlijeka i mliječnih proizvoda, riba i riblje kosti dobar su izvor kalcija, a istraživanja su pokazala kako je apsorpcija kalcija iz ribe usporediva s apsorpcijom iz obranog mlijeka. Kalcij je mineral važan za gustoću kostiju, a ioni kalcija igraju ulogu u većini metaboličkih procesa. Riba je također vrlo bogata mineralima poput joda i selena. Male vrste riba koje se konzumiraju cijele s glavom i kostima mogu biti izvrstan izvor mnogih minerala kao što su jod, selen, cink, željezo, kalcij, fosfor i kalij. Selen igra ulogu u funkciji štitnjače, a niska razina selena može povećati rizik za infarkt miokarda i stopu smrtnosti zbog kardiovaskularnih bolesti. Nadalje, niska razina selena povezana je s povećanim rizikom od karcinoma i bubrežnih bolesti. Željezo je važna komponenta za sintezu hemoglobina u eritrocitima, koji pomaže u transportu kisika u sve dijelove tijela. Nedostatak ovog minerala može uzrokovati anemiju i poremećen rad mozga, a kod dojenčadi uzrokuje smanjenu sposobnost učenja.

Vitamini
Količina vitamina u ribi može varirati ovisno o vrsti ribe. Riba je značajan izvor vitamina A i D te nekoliko vitamina B skupine. Mnoge namirnice prirodno ne sadrže značajnu količinu vitamina D, a unos ovog vitamina obogaćenom hranom nije dovoljan za razvoj djeteta ili odrasle osobe. Mnoge vrste riba pohranjuju veliku količinu vitamina A i D u jetri. Vitamin A važan je za normalan rast, stvaranje kostiju i zuba, izgradnju stanica, a također sprječava problem slabljenja vida i pomaže u liječenju mnogih očnih bolesti. Vitamin D u ribi se nalazi u obliku vitamina D3 (kolekalciferol). Nedostatak vitamina D dovodi do rahitisa, osteomalacije, niske mineralne gustoće kostiju i povećanih slučajeva pada kod ispitanika. Nedostatak vitamina D pogoršava osteopeniju, osteoporozu i prijelome u odraslih, a povezan je i s dijabetesom. Riba i riblje ulje su namirnice koje prirodno sadrže vitamin D.