La valeur nutritive de la spiruline varie selon la saison, le milieu de culture, la récolte et le séchage. Elle est riche en chlorophylle et en plusieurs nutriments, notamment en bêta-carotène et autres caroténoïdes (des précurseurs de la vitamine A), en fer (10 g en fournissent 10 mg), en thiamine, en riboflavine, en magnésium et en protéines. Celles-ci renferment relativement peu de méthionine, un acide aminé essentiel. Bien que la qualité de ces nutriments soit inférieure à celle des produits d’origine animale (œufs, produits laitiers, viandes), elle est supérieure à celle des céréales et des légumineuses, incluant le soya. La spiruline renferme également l’acide gamma-linoléique, un acide gras qu’on retrouve uniquement dans le lait maternel. De plus, elle est pauvre en sodium (1 à 9 mg/g) et ne contient pas d’iode. La richesse en vitamine B12 de la spiruline demeure un sujet de controverse; en effet, des études suggèrent que 95% de la quantité de vitamine B12 présente dans la spiruline seraient inactifs chez l’humain. On dit la spiruline revitalisante. De plus, elle aurait un effet coupe-faim et diminuerait l’appétit.