Gęstość mleka zależy od jego składu chemicznego. Wysoka zawartość tłuszczu obniża gęstość, natomiast zawartość białek, cukrowców, skład­ników mineralnych podwyższa. Średnia gęstość mleka przy 15°C wynosi 1,034. Z zawartośfci tłuszczu i gęstości można łatwo obliczyć zawartość suchej substancji w mleku lub stopień zafałszowania.Z gęstośćią jest związana zdolność podstojowa mleka, która polega na zbieraniu się tłuszczu w górnej warstwie. Tłuszcz mający gęstość niższą od wody (0,93) przezwycięża tarcie wewnętrzne i zbiera się u góry zgodnie z prawem Stokesa. Przez rozbicie kuleczek tłuszczu w procesie homogenizacji zdolność podstojowa mleka zanika.Dzięki zawartości białka, tłuszczu i wolnych kwasów tłuszczowych -mleko wykazuje dużo niższe napięcie powierzchniowe — 0,052 N/cm (52 dyn/cm), w porównaniu z wodą — 0,072 N/cm (72 dyn/cm) [5], Obniżenie temperatury przechowywania mleka poniżej 10°C obniża przeciętnie napięcie powierzchniowe o 0,212 N/cm (2,12 dyn/cm). Z niskim napięciem powierzchniowym jest związane pienienie się mleka i śmietany. W pianie gromadzą się substancje białkowe, zgodnie z zasadą Gibbsa-Thomsona, że na powierzchni zbiera się w największym stopniu ten składnik, który najsilniej obniża napięcie powierzchniowe. Pienienie się śmietany i powstająca przy tym. dość trwała piana są wykorzystywane w praktyce kulinarnej.