黑米外皮含有大量花青素这种天然色素遇水变蓝变黑，就像紫甘蓝切开后颜色变化一样。这种色素是植物对抗紫外线伤害的防护层，含量越高颜色越深。黑米加工时保留完整外皮，所以煮出来是深褐色。有些品种还带点蓝黑色调，像黑糯米煮粥会浮起蓝黑色米汤。

黑米甜味来自加工和品种双重作用。蒸煮过程中米粒外层花青素分解产生甜味物质，就像糖炒栗子外壳裂开时糖分渗出。研究显示黑米多糖含量比普通大米高18%，支链淀粉含量多12%，这些物质在消化时转化为葡萄糖。大前年《中国稻米》期刊数据：黑米蒸煮后游离糖含量达1.2%，而普通大米仅0.5%。另外黑米品种自带甜基因，比如黑香糯的甜度比普通糯米高30%，煮饭时米粒会自然裂开释放糖分，就像糖炒米糕一样。