Proteínas
Las proteínas y las grasas son los principales macronutrientes del pescado que determinan su valor nutritivo. El pescado es un alimento con un excelente valor nutritivo, que aporta proteínas de alta calidad y diversas vitaminas y minerales, como vitamina A y D, magnesio y fósforo. Además, contiene una elevada proporción de ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga omega-3, cuyos efectos beneficiosos para la salud ya se conocen.
Las proteínas del pescado contienen todos los aminoácidos esenciales, incluidos los aminoácidos azufrados (cisteína y metionina), que no están presentes en las proteínas vegetales. El pescado es una fuente importante de proteína animal y proporciona una mayor sensación de saciedad que otras fuentes de proteína animal, como el pollo y la ternera. Las proteínas del pescado se encargan principalmente de construir y reparar el tejido muscular, mejorar la inmunidad y la calidad de la sangre.

Grasas
La composición de los ácidos grasos en el pescado varía en función de factores como el tipo de pescado y su alimentación, y de factores ambientales como la salinidad, la temperatura, la estación del año y la ubicación geográfica. Los lípidos del pescado contienen ácidos grasos poliinsaturados de cadena larga omega-3 (PUFA, eng. Polyunsaturated fatty acids), especialmente ácido eicosapentaenoico (EPA, eng. Eicosapentaenoic acid) y ácido docosahexaenoico (DHA, eng. Docosahexaenoic acid). Los PUFAs se encuentran en el pescado en forma líquida circulando libremente por los vasos sanguíneos, lo que los diferencia de otras grasas o aceites. La ingesta de PUFAs se considera muy importante para la nutrición, la salud y la prevención de enfermedades. Los ácidos grasos omega-3 reducen la tasa de infarto de miocardio e influyen en la reducción de la presión arterial y la concentración de triglicéridos en la sangre. Se sabe que los ácidos grasos omega-3 presentes en los pescados grasos son imprescindibles para el crecimiento y el desarrollo de los niños y para la prevención de enfermedades coronarias. El DHA es un ácido graso importante para la función cerebral óptima y el desarrollo del cerebro en los niños, mientras que el EPA ayuda a mejorar la salud cardiovascular.

Minerales y microelementos
Además de la leche y los productos lácteos, el pescado y las espinas de pescado son una buena fuente de calcio, y las investigaciones han demostrado que la absorción del calcio del pescado es comparable a la de la leche desnatada. El calcio es un mineral importante para la densidad ósea, y los iones de calcio intervienen en la mayoría de los procesos metabólicos. El pescado también es muy rico en minerales como el yodo y el selenio. El pescado de pequeñas especies que se consume entero, junto con la cabeza y las espinas, puede ser una excelente fuente de muchos minerales como yodo, selenio, zinc, hierro, calcio, fósforo y potasio. El selenio contribuye a la función tiroidea, y unos niveles bajos de selenio pueden aumentar el riesgo de infarto de miocardio y la tasa de mortalidad por enfermedades cardiovasculares. Además, los niveles bajos de selenio se asocian a un mayor riesgo de cáncer y enfermedades renales. El hierro es un componente importante para la síntesis de hemoglobina en los eritrocitos, que ayuda a transportar oxígeno a todas las partes del cuerpo. La carencia de este mineral puede provocar anemia y deterioro de las funciones cerebrales, y en los lactantes causa una menor capacidad de aprendizaje.

Vitaminas
La cantidad de vitaminas en el pescado puede variar según el tipo de pescado. El pescado es una fuente importante de vitaminas A y D y de varias vitaminas del grupo B. Muchos alimentos no contienen de forma natural una cantidad significativa de vitamina D, y la ingesta de esta vitamina a través de alimentos fortificados no es suficiente para el desarrollo de un niño o un adulto. Muchos tipos de pescado almacenan una gran cantidad de vitaminas A y D en el hígado. La vitamina A es importante para un crecimiento normal, la formación de huesos y dientes, la construcción de células, y también previene el problema del deterioro de la visión y ayuda en el tratamiento de muchas enfermedades oculares. La vitamina D se encuentra en el pescado en forma de vitamina D3 (colecalciferol). La carencia de vitamina D provoca raquitismo, osteomalacia, baja densidad mineral ósea y mayor incidencia de caídas en los sujetos. La carencia de vitamina D empeora la osteopenia, la osteoporosis y las fracturas en adultos, y también está asociada a la diabetes. El pescado y el aceite de pescado son alimentos que contienen vitamina D de forma natural.