棉籽饼、粕蛋白质组成不太理想，精氨酸含量高达3.6%-3.8%，而赖氨酸含量仅有1.3%一l.5%，只有大豆饼、粕的一半。
蛋氨酸也不足，约0.4%。同时，赖氨酸的利用率较差。故赖氨酸是棉籽饼、粕的第一限制性氨基酸。
饼、粕中有效能值主要取决于粗纤维含量，即饼、粕中含壳量。维生素含量受加热损失较多。矿物质中含磷多，但多属植酸磷，利用率低。
棉籽中含有对动物有害的棉酚及环丙烯脂肪酸，尤其是棉酚的危害很大。棉酚主要存在于棉仁色素腺体内，是一种不溶于水而溶于有机溶剂的黄褐色聚酚色素。
在制油过程中，由于蒸炒，压榨等热作用，大部分棉酚与蛋白质、氨基酸结合而变成结合棉酚，结合棉酚在动物消化道内不被动物吸收，故毒性很小。
另一部分棉酚则以游离形式存在于饼、粕及油品中，这部分游离棉酚对动物毒性较大，尤其单胃动物过量摄取或摄取时间较长，可导致生长迟缓、繁殖性能及生产性能下降，甚至导致死亡。
幼小动物对棉酚的耐受能力更低。
游离棉酚的中毒量与饲粮中蛋白质水平、亚铁离子水平及钙离子水平有关。
而饼、粕中游离棉酚的含量与制油方法及制油过程中的加热程度有很大关系。
