Il tuorlo d'uovo è costituito da grassi, proteine, colesteroli e carboidrati, con un peso di circa 4,5 g, 2,7 g, 210 mg e 0,61 g rispettivamente. Rispetto al bianco, i conti del tuorlo sono 33 percentuale del contenuto liquido totale di un ovulo o di una cellula uovo, nel caso di animali che non depongono uova. Poiché è la fonte di cibo per l'embrione in via di sviluppo, il tuorlo d'uovo è ricco di minerali e vitamine.
Oltre a proteine, grassi, carboidrati e colesterolo, il tuorlo d'uovo contiene vitamine liposolubili come le vitamine A, D, E e K. Uno dei motivi per cui il tuorlo d'uovo è di grande importanza per lo sviluppo degli embrioni è che è tra le poche sostanze alimentari che hanno naturalmente vitamina D. Il tuorlo d'uovo contiene anche acidi grassi saturi e insaturi. Gli acidi grassi insaturi presenti nel tuorlo sono acido oleico, acido linoleico, acido palmitoleico e acido linolenico, mentre gli acidi grassi saturi presenti nel tuorlo sono acido palmitico, acido stearico e acido miristico. Gli altri componenti notevoli del tuorlo d'uovo sono la lecitina e l'olio di uova. Quest'ultimo è normalmente utilizzato nei prodotti cosmetici e farmaceutici. Le xantofille, che sono carotenoidi, sono responsabili del colore giallo del tuorlo d'uovo. I due carotenoidi trovati in grandi quantità nel tuorlo d'uovo sono la luteina e la zeaxantina.
