À température ambiante (20 °C), le colostrum se conserve environ 12 heures, le lait mature entre 4 et 24 heures selon la température. À l'intérieur d'un réfrigérateur (0 à 4 °C), le lait humain se conserve jusqu’à 8 jours. Au congélateur (-15 °C), le lait maternel peut se conserver plusieurs mois (de 3 à 6 mois selon le type de congélateur). Le lait évoluant avec l'âge du bébé, il est conseillé de ne pas dépasser les 3 semaines de conservation.
La composition du lait maternel varie en fonction du déroulement de la tétée, au cours du rythme circadien et sur la période d’allaitement.
En début de tétée, le lait maternel est composé de beaucoup d'eau et de sels minéraux pour désaltérer. Puis la proportion de glucides directement assimilables par l’organisme augmente, d’abord les oligosaccharides puis le lactose. En milieu de tétée, les protéines et lipides augmentent en quantité. À la fin de chaque tétée, les lipides se concentrent de plus en plus dans le lait et donnent au bébé un sentiment de satiété. C'est le signal de fin de tétée pour le bébé. C’est pourquoi il faut faire téter le bébé suffisamment longtemps à chaque sein.
Vers midi, le lait contient plus de lipides. À midi et le soir, il contient plus de protéines. La proportion entre les oligosaccharides et le lactose varie. Il y a plus de lactose le matin, et plus d’oligosaccharides l’après-midi. Un bébé nourri à la demande peut ainsi adapter lui-même les tétées selon ses besoins. Par exemple en ne buvant que le lait de début de tétée, riche en eau et en sucre s’il a seulement soif, ou en tétant plus longtemps pour avoir les protéines et les lipides nourrissants s’il a faim.
La composition du lait maternel varie au cours de la période totale d’allaitement. Dans les premières semaine, du colostrum au lait mature, la teneur en lactose augmente et celle en oligosaccharides diminue. La proportion des lipides double. Les sels minéraux diminuent de moitié. La proportion des protéines est divisée par dix. La teneur en acides aminés libres baisse pour remonter ensuite légèrement. Parallèlement, le volume de lait produit augmente au fil des semaines. Les demandes d’augmentations du bébé sont souvent brusques et le volume augmente par paliers.
L'allaitement est un processus interactif où le comportement de l'enfant peut déterminer dans une certaine mesure la composition de sa nourriture.
En période de sevrage, par exemple, la quantité de sodium et de protéines augmente dans le lait maternel. En revanche, la concentration en potassium, et lactose décroît progressivement.