La luzerne est caractérisée par une teneur en MAT importante qui peut varier de 14 à 29 % de la MS selon le stade, les époques et les modes de récolte.

La luzerne a une remarquable composition en acides aminés qui la rend supérieure, sur ce critère, au tourteau de soja. Ceci présente d'autant plus d'intérêt lorsqu'elle est distribuée à des animaux à forte production recevant des rations à base d'ensilage de maïs.

La luzerne comporte une combinaison particulièrement intéressante de minéraux et d'oligo-éléments. Sur mouton, l'addition de luzerne calcinée, c'est-à-dire contenant uniquement les minéraux de la luzerne, a permis de doubler la synthèse microbienne dans le rumen.

• Potassium : de 1,2 à 2,3 % de la MS
• Magnésium : de 0,12 à 0,22 % de la MS
• Sodium : de 0,06 à 0,23 % de la MS
• Calcium : de 1,1 à 1,9 % de la MS
• Phosphore : de 0,2 à 0,35 % de la MS
• Cuivre, Zinc, Manganèse, Molybdène : les teneurs en oligo-éléments de la luzerne sont très variables.

La luzerne est riche en vitamines du groupe B, en particulier choline, nicotinamide, et acide pantothénique (sauf en cas de carence en soufre). La vitamine C est abondante dans le fourrage vert (0,5 %), mais le séchage ou la déshydratation la détruise partiellement. La teneur en vitamine D augmente, au contraire, au cours du séchage. C'est l'exposition au soleil qui en est responsable. En ce qui concerne la vitamine E, il a été observé une plus grande richesse du foin de 1^er cycle par rapport à un foin de 5^e cycle.

Le bêta-carotène est un précurseur de la vitamine A, mais il a également un rôle dans la phase lutéale et dans la synthèse de progestérone chez la femelle. Le bêta-carotène a un effet favorable sur les performances de reproduction des bovins et sur leur santé. Il améliore le poids des veaux à la naissance et la production laitière des mères en début de lactation. Il réduit par ailleurs l'intervalle entre le vêlage et la fécondation. Il renforce enfin les défenses immunitaires des femelles en particulier dans la lutte contre les mammites.