A tejfehérjéknek két fő csoportja van, amelyeket kémiai összetételük és fizikai tulajdonságaik alapján nagyjából meghatározhatunk.
A tejfehérjék elsődleges csoportját a kazeinek alkotják, és a tej folyékony részében a legnagyobb szerkezeteket – a kazeinmicellákat – alkotják. Minden kazein-micella nagyjából gömb alakú és körülbelül egy tized mikrométer átmérőjű. A kazein család foszfort tartalmaz, és ez a magas foszfáttartalom lehetővé teszi, hogy a kazein kalciummal társulva kalcium-foszfát sókat képezzen. A kazeinek megfelelő aminosav-összetételűek, ami fontos a szoptatós kicsinyek növekedése és fejlődése szempontjából. Együttesen a tejben lévő fehérjék mintegy 76-86 tömegszázalékát teszik ki.
A tej a kazeineken kívül tucatnyi más típusú fehérjét is tartalmaz, köztük enzimeket is. Ezek a fehérjék jobban oldódnak vízben, mint a kazeinek, és nem alkotnak nagyobb szerkezeteket. Ezek a fehérjék a savóban lebegve maradnak, megmaradnak, amikor a kazeinek alvadékká alvadnak, és együttesen savófehérjéknek nevezzük őket.
Más savófehérjék az immunglobulinok (a faggyúban található antitestek) és a szérumalbuminok – egy szérumfehérje. A tejsavófehérjék közé tartoznak még enzimek, hormonok, növekedési faktorok, tápanyagtranszporterek, betegségekkel szembeni ellenálló képességet biztosító faktorok és mások. A tejsavófehérje család körülbelül 50%-ban béta-laktoglobulinokból, 20%-ban alfa-laktalbuminból, laktoferrinekből, transzferrinekből és számos kisebb fehérjéből áll. Nagy mennyiségű kéntartalmú aminosavat is tartalmaznak. A tejsavófehérjék a tejben lévő fehérjék körülbelül 20 tömegszázalékát teszik ki. A laktoglobulin a legnagyobb arányban előforduló tejsavófehérje.