蛋白质、多糖、油脂是生命的三大物质基础，是维持生命必不可少的营养成分，膳食纤维是健康饮食不可缺少的，纤维在保持消化系统健康上扮演着重要的角色，同时摄取足够的纤维也可以预防心血管疾病、癌症、糖尿病以及其它疾病。按照《中华人民共和国国家标准》及相关文献测定小球藻藻体内的粗蛋白、碳水化合物、油脂、色素、灰分、粗纤维等成分。

测定结果，小球藻中多糖含量最高（34.28%），其次为油脂，约占22%，有研究报道小球藻的油脂含量可达50%，说明小球藻具有作为产油微藻的潜能。粗蛋白和粗纤维的含量相近，约为20%，蛋白含量在小球藻中相对较低，这可能与培养条件相关；灰分含量约占藻体干重的12%，微藻中的灰分含量及组成与自然条件和成熟度等因素有关。小球藻中色素含量约为4.5%左右，叶绿素和类胡萝卜素是细胞中的重要色素，其中叶绿素a是人类和动物血红素的直接原料，被称作是“绿色的血液”，类胡萝卜素是一种高度不饱和化合物，具有抗氧化与增强免疫等功效。

利用气相色谱和气质联用仪对小球藻脂肪酸成分进行定量和定性分析。结果，测定出13种脂肪酸，其中不饱和脂肪酸占总脂肪酸的72%，而且链长集中在C16~C18，其中顺-9，12-十八碳二烯酸（亚油酸），顺-9，12，15-十八碳三烯酸（亚麻酸）含量分别为22.73%和14.87%。亚油酸和亚麻酸是生命代谢的必需脂肪酸，是人体内高度不饱和脂肪酸（EPA和DHA等）的合成前体。

有资料显示必需脂肪酸不仅能够吸引水分滋润皮肤细胞，还能防止水分流失，具有改善高血压、预防心肌梗死、预防胆固醇造成的胆结石和动脉硬化的作用。本研究中小球藻富含亚油酸和亚麻酸，可作为人体多不饱和脂肪酸的来源。

研究表示，缺乏氨基酸可以导致人体营养不良，并出现多种不良反应。特别是老年人在缺乏蛋白质的情况下，极容易引起球蛋白和血浆蛋白的降低，导致老年人贫血。

氨基酸样品经高效液相共检测到17种氨基酸，包含7种人体必需氨基酸。另外，色氨酸通过分光光度法测得。

氨基酸测定结果，小球藻氨基酸含量为17.50%，其中必需氨基酸为6.17%，为总氨基酸的35.26%。

将小球藻必需氨基酸与几种常见食物必需氨基酸进行比较可知，小球藻必需氨基酸高于玉米和小麦，低于大豆饼、亚麻仁饼、芝麻饼、鱼粉、猪肉和对虾。与常见食物相比，小球藻EAAI值均超过1，当n=6＞12时，EAAI＞0.95为优质蛋白源，说明小球藻是一种优良的植物蛋白源。

小球藻中维生素测定结果显示小球藻藻粉中含有多种维生素，其中水溶性维生素B1、维生素B3、维生素C以及脂溶性维生素E含量较高，分别为33.81、15.29、27.50、8.84mg/100g。小球藻与其它食物中维生素含量的比较显示，小球藻中维生素B1及维生素B3的含量远远高于常规食物，维生素B1及维生素B3含量是分别是淀粉和瘦牛肉的3.75、2.43倍；维生素C的含量丰富，可与韭菜及橙相当；藻粉中维生素A、维生素E的含量较高，分别是鸡蛋黄的1.35倍和1.75倍；小球藻藻粉中维生素B6含量为2.52mg/100g，高于常见食品；维生素B12含量低于动物类食品和黄豆，高于其他植物类食品，这是因为植物性食品中多不含维生素B12。Watanabe研究发现可食性藻类富含维生素B12，如：紫菜含有具生物活性之维生素B12，含量为32μg/100g~78μg/100g干重。

小球藻中作为一种天然的优质的维生素来源，加工成食品或保健品对改善维生素缺乏的人群的身体健康状况具有重要的意义。

小球藻含有丰富的矿物质元素，其中以钾、镁、钙、铁和锌5种元素含量最高，分别为12305.67、2064.28、879.0、280.92mg/kg和78.36mg/kg。重金属铅、汞、砷、镉的含量均较低，且均远远低于国家食品卫生标准（GB2762-2012《食品安全国家标准 食品中污染物限量》），证明此藻粉是安全无毒害的。

小球藻包含有多种人体必需微量元素，如铜、铁、锌、硒、钼、铬、钴及镍等。尽管这些微量元素在人体内含量极小，但它们对维持人体中的一些决定性的新陈代谢却是十分必要的。铁是构成血红蛋白的主要成分之一，缺铁可引起缺铁性贫血；缺硒会引起大骨节病发生，主要发生于青少年，严重地影响骨发育和日后劳动生活能力。国外曾有报道，机体内含铁、铜、锌总量减少会降低免疫能力，助长细菌感染。小球藻富含多种矿物质元素，由此可推断小球藻具有作为人体必需微量元素的重要来源的潜能。