黒米の外皮にはアントシアニン類の色素が含まれており、この色素自体に強い抗老化作用がある。研究によると、米の色が濃いほど表皮色素の抗老化効果が顕著であり、黒米の色素作用は各種米の中で最も強い。さらに、この色素にはフラボノイド活性物質が豊富に含まれており、白米の5倍以上で、動脈硬化予防に大きな効果がある。
また、黒米には比較的豊富な食物繊維が含まれ、デンプンの消化速度が遅いため、血糖指数は55（白米は87）です。したがって、黒米を食べても白米のように血糖値が急激に変動することはありません。黒米に含まれるカリウムやマグネシウムなどのミネラルは血圧コントロールや心脳血管疾患リスク低減にも効果的です。糖尿病患者や心血管疾患患者は、食事療法の一環として黒米を摂取することが推奨されます。
栄養をより多く保持するため、黒米は脱穀後、玄米の状態で直接食用されることが一般的です。この粗い食感の黒米は粥作りに最適です。粥を炊く際、早く柔らかくするためには、事前に水に浸して水分を十分に吸収させることが望ましい。浸水中に黒米の色素が水に溶け出すのを防ぐため、浸す前に冷水で軽くすすぐ（揉まないこと）。浸水に使用した水は米と一緒に炊き、栄養成分を保持するため捨てないこと。
黒米には、体を温め胃を健やかにし、目を明るくし血行を促進し、肝臓を清め腸を潤し、湿気を滑らかにし精力を補い、肺を補い筋肉を緩めるなどの効能がある。薬膳として用いられ、めまい・貧血・白髪・腰や膝の痛み・夜盲症・耳鳴りなどに特に効果的である。長期摂取は延命効果があり、俗に「薬米」「長寿米」と呼ばれます。妊婦や産後の血行促進に最適であることから「月米」「補血米」とも称され、歴代帝王は宮廷の珍味として「貢ぎ米」と称しました。現代医学では、黒米が陰を滋養し腎を補い、脾を健やかに肝を温め、脾胃を補益し、気を益し血行を促進し、肝を養い目を明晰にする効果が確認されています。黒米を日常的に摂取すると、めまい、目眩、貧血、白髪、眼病、腰や膝の痛み、肺の乾燥による咳、便秘、排尿困難、腎虚による浮腫、食欲不振、脾胃虚弱などの症状の予防・改善に効果的です。黒米の栄養成分は主に黒い外皮に集中しているため、精米しすぎず、玄米または標準的な三等米として食べるのが望ましいです。
黒米は亜鉛、銅、マンガンなどのミネラル含有量が普通米より高く、さらに米に不足するビタミンC、クロロフィル、アントシアニン、カロテンなどの成分を含みます。そのため、普通米よりも栄養価が高いのです。品質は価格に比例します。黒米の高い食用価値ゆえに、その価格も普通米よりかなり高くなっています。
注意：黒米は完全に柔らかくなるまで煮込んでから食べてください。外層の種皮が硬いため、十分に煮込まないと胃酸や消化酵素で分解されにくく、消化不良や急性胃腸炎を引き起こす恐れがあります。消化機能が弱い方は未調理の黒米を避け、病後の消化機能低下時には紫米で体調を整えることをお勧めします。