Το σουσάμι είναι ιδιαίτερα θρεπτικό και ωφέλιμο, γιατί περιέχει λιπαρές ουσίες σε μεγάλη αναλογία.
Το σουσάμι είναι τρόφιμο με υψηλής βιολογικής αξίας φυτική πρωτεΐνη. Είναι πλούσιο σε αμινοξέα όπως η μεθειονίνη, η τρυπτοφάνη, η λευκίνη και η αργινίνη, ενώ είναι σχετικά φτωχή η περιεκτικότητά του σε λυσίνη.
Επιπρόσθετα είναι πλούσιο σε βιταμίνες του συμπλέγματος Β, βιταμίνη Ε, μέταλλα και ιχνοστοιχεία. Το σουσάμι είναι πλούσιο και σε φώσφορο, κάλιο, μαγνήσιο, ψευδάργυρο και σελήνιο.