A diferència de la carn de vedella, de porc, etc., la composició del qual varia relativament poc d'un animal a un altre, la proporció i les quantitats en que es troben presents els distints nutrients en el peix varia notablement d'una espècie a una altra, fonamentalment, en funció del contingut de greix que posseeixen. Així, el contingut en proteïna pot oscil·lar entre el 10 i el 25 de l'aigua entre el 65 i 85%, de greix entre el 0.1 i el 25% i de minerals i oligoelements entre el 0,8 i el 2%. El peix denominat blanc, com el bacallà, el lluç, el llenguado, el rap, etc. posseeix molt poca quantitat de greix, en una proporció inferior al 2%; en contraposició, el peix "blau" o gras, com el salmó, el verat, la tonyina, l'angula, etc. presenten un contingut en greix molt superior, podent arribar, en alguns casos, fins el 20% del pes corporal. L'època de l'any, l'edat de l'animal, el contingut de nutrients de l'hàbitat, el període del desenvolupament sexual, són factors que condicionen el contingut final en greix i expliquen la gran variabilitat en la proporció de triglicèrids presents en els distints tipus de peixos.

Les proteïnes del peix són de qualitat semblant a les de la carn de mamífer, si bé amb un menor contingut de teixit conjuntiu (entre un 3 i un 5%), i la pràctica absència d'elastina i reticulina. Degut, precisament, al fet que no conté aquests dos últims tipus de compostos, de consistència molt dura, i com a conseqüència de la més fàcil transformació del col·lagen en gelatina durant el procés de cocció, la proteïna del peix cuinat és més fàcil de digerir que la de la carn de boví i de porcí. Com s'ha exposat més amunt, el contingut en proteïna pot variar àmpliament d'una espècie a una altra; així, la part comestible de les ostres, les cloïsses, etc. mostra un contingut de proteïna d'al voltant del 10%, mentre que la tonyina, el verat, etc... posseeixen, de mitjana, entre un 18 i un 25% de proteïna.

El contingut en greix dels distints tipus de peix és molt variable. El peix de tipus pla (llenguado, rèmol) i de tipus rodó (bacallà, llobarro) mostra un contingut en greix molt baix. En contraposició, el peix de les espècies pelàgiques (sardina, verat) i el pertanyent al grup dels salmònids posseeix un contingut en greix molt superior, oscil·lant entre el 10 i el 20%, de mitjana. Els mariscs i crustacis posseeixen un contingut en greix relativament baix, oscil·lant entre el 0,4 i el 2,5% si bé en el cas del cranc, la proporció de greix pot arribar a arribar a el 6%.

El contingut en hidrats de carboni del peix és molt baix o, en molts casos, pràcticament inexistent. Els músculs del peix posseeixen unes reserves de glicogen relativament baixes, trobant-se gairebé totalment esgotades quan es produeix la mort de l'animal, després de portar a terme un notable esforç o lluita per escapar de la xarxa en els moderns mètodes de captura.

Tots els peixos grassos contenen quantitats importants de vitamina A i de vitamina D en la seva carn; en canvi, els peixos de tipus blanc posseeixen molt poca quantitat de les mateixes, excepte en el fetge. La carn de peix posseeix una raonable quantitat de vitamines del grup B (tiamina i riboflavina). En canvi, el peix manca pràcticament de vitamina C. El peix aporta quantitats importants de calci, magnesi i de fòsfor. Conté, en general, menor quantitat de ferro que la carn de mamífer, no obstant això, els mol·luscs posseeixen ferro en una concentració relativament alta.