La spiruline est très riche en nutriments, y compris une large gamme de minéraux (calcium, potassium, magnésium, iode, sélénium, Chrome, fer, zinc et manganèse), vitamines (vitamines A, K, E et complexe B), les acides gras essentiels (y compris l'acide gamma linoléique, qui est une très bonne substance anti-inflammatoire), la chlorophylle, le β-carotène, la lutéine, l'antioxydant polyphénol et la phycobilirubine (antioxydants puissants).
La spiruline est particulièrement riche en protéines, jusqu'à 70%, et est la ressource alimentaire la plus riche contenant des protéines naturelles, qui contiennent tous les acides aminés essentiels nécessaires au corps humain et sont des protéines entières, tandis que 20% de ces protéines sont la phycocyanine et la phycobiliprotéine, qui sont des antioxydants forts.