黑米和黑香米都是营养价值很高的特种稻米，享有“黑珍珠”和“世界米中之王”的美誉。从基础营养成分来看，每100克黑米约含热量333千卡、蛋白质9.4克、脂肪2.5克、碳水化合物68.3克、膳食纤维3.9克。而黑香米的蛋白质含量可达9.7%，18种氨基酸种类齐全，总量达8.7%。总体而言，两者营养水平相当，均远优于普通白米。
在蛋白质和氨基酸方面，黑香米表现更为突出。研究表明，黑香米的苏氨酸含量比普通白米高出58.66%，异亮氨酸高出66.82%，亮氨酸高出57.29%。黑香米中赖氨酸含量也比普通大米高出28.2%。值得注意的是，2个及2个以上性状聚合的特种稻类型（如黑香米、黑香糯米）在氨基酸含量上表现出明显的“增加效应”。
在矿物质含量方面，黑香米同样显示出明显优势。研究数据显示，黑香米的镁含量比普通白米高出19.69%，铁含量高出13.60%，锌含量更是高出45.59%。据广西农业大学的品质分析，黑香米磷含量达2756.6PPM，钙含量445PPM，铁含量9.5PPM。新创制的黑香米品系中，钙元素和锌元素含量最高分别达1370.8毫克/公斤和60.3毫克/公斤。普通黑米同样富含矿物质，但黑香米在多种元素上的富集程度更为突出。
花青素是黑米和黑香米最独特的活性成分，也是它们呈现紫黑色的原因。研究表明，黑香米中花青素含量可达84.39至109.29毫克/100克，主要由矢车菊素-3-O-葡萄糖苷和芍药素-3-O-葡萄糖苷组成。不同类型特种稻的活性物质含量普遍高于普通白米，且黑香糯米及黑香米类型的活性物质含量均显著或极显著高于对照。黑米中生物黄酮化合物的含量据研究是白米的13.28倍，具有较强的抗氧化能力。
综合来看，黑香米在蛋白质、氨基酸、矿物质和活性物质等多项营养指标上略优于普通黑米。研究还对37份特种稻进行综合评价，得分最高的3份为黑香糯-2、黑香稻1号和黑香稻2号。也就是说，黑香米整体营养价值更高，但两者都是非常好的主食选择。需要注意的是，两类米在食用前都应充分浸泡2-4小时，用浸泡水煮制以保留花青素。如果预算充足、追求更优营养，黑香米是更好的选择；如果注重性价比，普通黑米同样是健康的粗粮主食。