巧克力牛奶是甜巧克力-調味乳。可以通過將巧克力糖漿（或巧克力粉）與牛奶（來自牛、山羊、大豆、大米等）的牛奶混合制成。它可以與牛奶預混合購買，也可以通過將牛奶與可可粉和甜味劑（例如糖或糖替代品）、融化的巧克力、巧克力糖漿或預先制成的巧克力奶粉混合而制成。有時會添加其他成分，例如淀粉、鹽、卡拉膠、香草或人工調味劑。增加營養價值在產品中，有時會添加一些礦物質，例如氧化鋅或鐵。

角叉菜膠以非常低的濃度使用，以形成難以察覺的弱凝膠，從而防止大而致密的巧克力顆粒沉降。巧克力牛奶應像無味牛奶一樣冷藏，除了一些超高溫（UHT）巴氏殺菌飲料外，可以在室溫下儲存。巧克力牛奶是愛爾蘭醫生漢斯·斯隆（Hans Sloane）在1700年代后期首次在牙買加制造的，通常以冷飲食用。巧克力牛奶的營養品質一直是爭論的主題：盡管一些研究批評巧克力牛奶的糖含量很高，但其他研究表明巧克力牛奶在營養上優于白牛奶。

一些營養學家批評巧克力牛奶含糖量高，與兒童肥胖的關系。在紐約市，學校食品官員報告說，每年供應的1億個紙箱中，有近60％包含無脂巧克力牛奶。因為巧克力牛奶中所含糖的含量是添加糖后的普通低脂牛奶的兩倍，所以某些學區已經完全停止提供這種產品，包括加利福尼亞州和華盛頓特區的某些地區。

關于巧克力牛奶營養已經發表了許多研究。紐約市教育局2005年的一項研究發現，通過除去全脂牛奶并用低脂或無脂肪的巧克力牛奶代替，估計每年可以為學生減少5960卡路里的熱量和619克的脂肪。但是，最近的研究表明，無脂低脂牛奶實際上可能會增加體內脂肪并導致肥胖。實際上，肥胖兒童的全脂牛奶可能比低脂或脫脂牛奶更健康。

在2006年進行的一項研究中，研究人員指出，喝巧克力牛奶的好處很可能是由于其碳水化合物與蛋白質的比例以及其他營養特性。但是，這項研究的規模很小，因為它僅對9名運動員進行，部分由乳品業資助。此外，該研究將巧克力牛奶與兩種能量飲料進行了比較，并且未使用無味牛奶進行比較，因此未知巧克力牛奶是否比無味牛奶更適合作為恢復飲品。

拉夫堡大學（Loughborough University）?2007年4月的一項研究表明，運動鍛煉后服用巧克力牛奶可以促進恢復。研究發現，牛奶是一種有效的補液飲料。

2009年11月在科學家進行的研究巴塞羅那，西班牙提出的可可富含定期食用脫脂奶類黃酮可以減少炎癥，減緩或阻止的發展動脈粥樣硬化。但是，該研究指出，其效果不如飲用紅酒時明顯。

2009年發表的一項研究將巧克力牛奶與經過激烈運動后騎自行車的人提供的商業性回收飲料（碳水化合物和蛋白質含量匹配）進行了比較。研究人員發現，運動后血漿肌酸激酶水平和肌肉酸痛，以及筋疲力盡的循環時間均無差異。然而，由于巧克力牛奶通常比商業回收飲料便宜，研究人員得出結論，巧克力牛奶“對于許多運動員來說是一種更方便，更便宜的……回收飲料選擇”。

2010年5月的一項運動營養研究得出的結論是：“在運動后食用等熱量的CM（巧克力牛奶）和CHO（碳水化合物）飲料時，短期進行大量足球訓練的運動恢復情況相似”。

然而，在2011另一項研究肯恩大學在新澤西州結束的男性足球運動員相似的結果發現，有疲勞增加時巧克力牛奶被消耗。基恩大學（Kean University）的研究還觀察了巧克力牛奶對季前賽期間進行早早練習的女足球運動員的影響。在季前賽和下午賽前練習之間給他們喝碳水化合物電解質飲料或巧克力牛奶。每天下午進行練習后，每位運動員都完成了一次跑步運動以緩解疲勞。研究得出結論，巧克力牛奶與碳水化合物電解質飲料在促進女性康復方面同樣有益。

每小盒巧克力牛奶中含有5毫克咖啡因。巧克力含有草酸，草酸與牛奶中的鈣反應生成草酸鈣，從而防止鈣在腸中被吸收。但是，其存在的量足夠少，因此對鈣吸收的影響可以忽略不計。由于巧克力中草酸含量相對較低，因此尚不清楚巧克力攝入量在多大程度上影響富含鈣飲食的健康人。

在2008年的一項研究中，每天食用一份或多份巧克力的參與者的骨骼密度和強度低于每周吃六次或更少的巧克力的參與者。研究人員認為，這可能是由于草酸鹽抑制了鈣的吸收，但也可能是由于巧克力中的糖含量增加了鈣的排泄。但是，很明顯，食用草酸含量高的食物（反過來又對鈣吸收有影響）是草酸腎結石患者更為關注的問題，草酸腎結石是在尿液中草酸鹽過多時發生的。這些人尤其應減少草酸鹽的攝入并增加鈣的攝入。但是，高鎂巧克力中的鎂含量可能會減少結石的風險，因為鎂與檸檬酸鹽一樣，也是尿結晶形成的抑制劑。