Como muitos produtos à base de pão que requerem fermentação, cereais contêm proteína importante: glúten. Glúten é substância residual após remoção do amido do cereal. Grãos originários de gramíneas (centeio, cevada) são especialmente ricos em glúten.
Presença de enzimas no cereal também é fonte importante de proteína. Enzimas auxiliam digestão e transmissão de impulsos nervosos. Sua importância está na aceleração de reações químicas como as citadas.
A maioria dos cereais (milho, trigo, arroz, cevada) contém aminoácidos, chamados blocos de construção da proteína. Humanos não produzem internamente todos aminoácidos necessários; cereal é boa forma suplementar de aumentá-los. Quando certo número de aminoácidos se liga, a composição química cria proteína.