Nấm rơm được đánh giá cao về giá trị dinh dưỡng, cung cấp một lượng lớn protein, carbohydrate, vitamin, khoáng chất và chất xơ. Nấm rơm chứa 14-27% protein thô, bao gồm nhiều axit amin thiết yếu như arginine, axit aspartic, leucine, lysine, và valine. Hàm lượng axit amin cao giúp nấm rơm trở thành nguồn bổ sung protein lý tưởng, đặc biệt là cho người ăn chay. Hàm lượng carbohydrate trong nấm rơm dao động từ 40-50%, tăng theo độ trưởng thành của nấm. Chất xơ thô chiếm khoảng 11,90%, cao hơn nhiều so với các loại nấm ăn khác. Nấm rơm chứa hàm lượng chất béo thấp, khoảng 4,481% trọng lượng khô, nhưng lại giàu axit béo không bão hòa, đặc biệt là axit linoleic (69,91%). Nấm rơm chứa các vitamin tan trong chất béo (A, D, E, K) và vitamin nhóm B, C. Đặc biệt, nấm rơm rất giàu ergosterol, tiền chất của vitamin D. Nấm rơm cung cấp nhiều khoáng chất thiết yếu như kali, phốt pho, natri, magie, sắt, kẽm, đồng,...

Ngoài giá trị dinh dưỡng, nấm rơm còn sở hữu nhiều đặc tính dược liệu quý giá. Các hợp chất như β-glucan, zymosan, selenium, flammutoxin và volvatoxin có khả năng chống oxy hóa và ức chế sự phát triển của tế bào ung thư. Interleukin-1β, Interleukin-8 và Tumor Necrosis Factor-α có tác dụng chống viêm và chống ung thư. Các hợp chất như 2-pyrrolidinone có khả năng kháng khuẩn và kháng nấm.

Nấm rơm còn được sử dụng trong y học cổ truyền Trung Quốc để điều trị say nắng, hạ sốt, tăng cường sức khỏe gan và dạ dày, giảm cholesterol và ngăn ngừa xơ vữa động mạch.

So với nấm sò (Pleurotus ostreatus) và nấm mỡ (Agaricus bisporus), nấm rơm có những ưu điểm riêng. Nó nổi bật với hoạt tính chống oxy hóa và chống khối u mạnh mẽ, chứa nhiều chất xơ, ergothioneine và lovastatin, có tác dụng hạ cholesterol và điều hòa miễn dịch, cung cấp dinh dưỡng cân bằng, đặc biệt giàu vitamin D, nhưng hàm lượng một số hợp chất hoạt tính sinh học thấp hơn.

Nhìn chung, nấm rơm là một loại thực phẩm "vàng" với giá trị dinh dưỡng và dược liệu cao. Việc nghiên cứu và ứng dụng nấm rơm trong chế độ ăn uống và y học có thể mang lại nhiều lợi ích cho sức khỏe con người.