Med enkratnimi značilnostmi ženskega mleka je treba dodatno izpostaviti tudi obrambne snovi, ki jih za nadomestno mleko v kemičnih tovarnah še ne zmorejo umetno izdelati.

Pri obrambnih snoveh gre za različne vrste mlečnih sestavin. Najprej omenimo posebne beljakovine – imunoglobuline predvsem razreda A, ki pri dojenem otroku prekrijejo črevesno sluznico in jo tako zaščitijo pred vstopanjem velikih tujih molekul v kri. Obenem imunoglobulini preprečujejo vezavo bakterij na črevesno steno. Ocenjeno je, da v prvem dnevu po rojstvu z mlezivom (kolostrum) novorojenček dobi 4 g te zaščitne beljakovine, nato pa vsak dan normalnega dojenja povprečno po 1 g.

Razen omenjenih sestavin so pri dejavnostih, ki pomagajo v prvih mesecih nezrelemu imunskemu sistemu otroka pri obrambi pred mikrobi iz okolja, pomembne tudi beljakovine, kot so laktoferin in lizocim. Laktoferin veže železo iz okolja in s tem zavira razvoj bakterij, ki ta element potrebujejo za svojo rast. Vendar glavni mehanizem baktericidnega delovanja ni vezava železa, temveč v novejšem času odkrita sposobnost molekule, da poškoduje zunanje opne bakterijskih celic. Razen tega laktoferin deluje tudi proti virusom, deluje protivnetno in uravnava imunski odgovor organizma. Lizocim raztaplja predvsem nekatere vrste bakterij (po Gramu pozitivne in manjše število po Gramu negativnih) in za razliko od drugih obrambnih dejavnikov s trajanjem laktacije njegova koncentracija v mleku stalno narašča.

Obrambno deluje tudi beljakovina kazein, katere molekule se razlikujejo od kazeina v kravjem mleku. Del razgrajene molekule kazeina je močan rastni dejavnik za razvoj neškodljivih bakterij vrste Bifidobacterium bifidum, ki v črevesu dojenega otroka tvorijo kislino s katero zavirajo rast črevesnih škodljivih bakterij. Ob obrambnih beljakovinah so pomembne tudi molekule preprostih sladkorjev (oligosaharidi), ki lepijo in vežejo mikroorganizme, viruse ter njihove strupe in zmanjšujejo njihovo vezavo (in s tem škodljive vplive) na črevesno sluznico. Tudi maščobe v ženskem mleku so posebne sestave in pomembne za normalen razvoj in rast otrokovih možganov ter očesnega ozadja. Pomembno vlogo imajo tudi pri obrambi pred okužbami. V ženskem mleku se maščobe izločajo v obliki maščobnih globulov. To so mehurčki maščobe, obdani s posebno ovojnico, ki preprečuje zlivanje maščobnih mehurčkov v večje maščobne delce.

Pri obrambi sodelujejo ovojnice maščobnih globulov , ki podobno kot oligosaharidi in nekatere druge snovi vežejo bakterije in viruse. Sestavine maščob, ki se pojavijo po procesu prebave (trigliceridi, monogliceridi in proste maščobne kisline), pa podobno kot detergenti raztapljajo ovojnice tistih virusov, ki jih imajo, ter ovojnice bakterij in praživali. Žensko mleko vsebuje tudi protivnetne snovi. To so antioksidanti, ki preprečujejo nastajanje kisikovih radikalov. To so zelo reaktivne molekule in lahko poškodujejo membrane celic. Take snovi so vitamini A, C in E in encimi, kot so katalaza in glutation peroksidaza. Vnetje zavirajo tudi proteazni zaviralci in protivnetni citokini (interlevkini). Čeprav so omenjene snovi dokazane v ženskem mleku predvsem v laboratorijskih raziskavah v živalskih poskusih, pa klinične izkušnje dokazujejo, da učinkujejo tudi pri dojenih otrocih. Primer je manjša pogostnost nekrotizantnega enterokolitisa pri nedonošenčkih, ki so bili hranjeni z ženskim mlekom, v primerjavi z umetno hranjenimi vrstniki.

Že konec 19. stoletja so v ženskem mleku opazovali žive celice, za katere se je izkazalo, da lahko (levkociti – bele krvničke) iz črevesa preizkusnih živali (opice) prehajajo v kri. Našli so jih v jetrih in vranici teh živali. Zato sklepajo, da celice, ki se izločajo z ženskim mlekom, ostanejo aktivne v črevesju in morda lahko prehajajo tudi v druga tkiva dojenih otrok.

Žensko mleko kakor tudi mleka drugih sesalcev vsebujejo številne encime. Encimi so za posamezne mlečne vrste značilni in jih razdelijo v tri vrste. Prvi sodelujejo pri nastajanju mleka v tkivu dojk, drugi so encimi, ki imajo dokazan ali možen vpliv na dojene otroke, tretji pa so encimi, katerih vloga v ženskem mleku še ni dokončno raziskana. Med encimi, ki imajo dokazane učinke pri dojenih otrocih, so peroksidaza in že omenjena katalaza ter glutation peroksidaza, ki sodelujeta pri obrambi pred mikroorganizmi. Lipaza pa je v ženskem mleku encim, ki sodeluje pri razgradnji maščobnih molekul in s tem ob nezrelem nastajanju lipaze pri novorojenčkih pospešuje prebavo maščob v njihovem črevesju.

S strokovnih dognanj, ki so bila potrjena v številnih znanstvenih študijah, je mogoče ponovno ugotoviti, da je materino mleko v prvih šestih mesecih življenja najboljša naravna prehrana, ki je odlično prilagojena hitro rastočemu organizmu otroka. Po šestih mesecih je zaradi pravilnega vnosa predvsem elementov v sledovih treba ob dojenju uvesti ustrezno dopolnilno prehrano. Ob tem pa naj se dojenje nadaljuje do drugega leta starosti otroka.