西兰花中的营养成分，不仅含量高，而且十分全面，主要包括蛋白质、碳水化合物、脂肪、矿物质、维生素C和胡萝卜素等。据分析，每100克新鲜西兰花的花球中，含蛋白质3。6克，是菜花的3倍、番茄的4倍。此外，维生素A含量比白菜高100多倍，西兰花中矿物质成也很全面，钙、磷、铁、钾、锌、锰等含量都很丰富，与同属于十字花科的白菜花相当。
西兰花的平均营养价值及防病作用名列第一。每100克烹制后的西兰花中，水分占90。6%，含蛋白质2。9克、碳水化合物5。1克，能提供117。2千焦的热量。烹制后的西兰花含有维生素C、钾、叶酸、维生素A、镁、泛酸、铁和磷。此外，西兰花还含有胡萝卜素。西兰花可以有效降低乳腺癌、直肠癌、胃癌、心脏病和中风的发病率，还有杀菌和防止感染的功效。
西兰花可能最显著的就是具有防癌抗癌的功效，菜花含维生素C较多，比大白菜、番茄、芹菜都高，尤其是在防治胃癌、乳腺癌方面效果尤佳。研究表明，患胃癌时人体血清硒的水平明显下降，胃液中的维C浓度也显著低于正常人，而菜花不但能给人补充一定量的硒和维C，同时也能供给丰富的胡萝卜素，起到阻止癌前病变细胞形成的作用，抑制癌肿生长。据美国营养学家研究，菜花内还有多种吲哚衍生物，此化合物有降低人体内雌激素水平的作用，可预防乳腺癌的发生。此外，研究表明，西兰花中预防癌症最重要的成分是“萝卜硫素”，这种物质有提高致癌物解毒酶活性的作用，并帮助癌变细胞修复为正常细胞。
除了抗癌以外，西兰花还含有丰富的抗坏血酸，能增强肝脏的解毒能力，提高机体免疫力。而其中一定量的类黄酮物质，则对高血压、心脏病有调节和预防的功用。同时，西兰花属于高纤维蔬菜，能有效降低肠胃对葡萄糖的吸收，进而降低血糖，有效控制糖尿病的病情。