棉籽饼是棉籽榨油后的副产物。压榨取油后的称饼，预榨浸提或直接浸提后的称粕。棉籽经脱壳后取油的副产物称棉仁饼。
棉籽饼、粕的营养价值相差很大，影响棉籽饼、粕营养价值的主要因素是棉籽脱壳程度及制油方法。完全脱壳的棉仁制成的棉仁饼、粕粗蛋白质可达40％，甚至高达44％，与大豆饼的粗蛋白质含量不相上下；而由不脱壳的棉籽直接榨油生产出的棉籽饼粗纤维含量达16％-20％，粗蛋白质仅20％-30％。而不同取油方法由于饼、粕中脂肪含量不同致使粗蛋白质含量有一定的差异。一般饼的脂肪含量高，有效能值高，粗蛋白质含量较低；粕中脂肪含量低，有效能值低，粗蛋白质含量高；而农村小型压榨机或液压法生产出的土榨饼，由于含壳量大，甚至不经蒸炒或蒸炒不充分，脱油率很低，饼中脂肪含量高，粗纤维含量高而粗蛋白质含量低。
棉籽饼、粕蛋白质组成不太理想，精氨酸含量高达3.6％-3.8％，而赖氨酸含量仅有1.3％一l.5％，只有大豆饼、粕的一半。蛋氨酸也不足，约0.4％。同时，赖氨酸的利用率较差。故赖氨酸是棉籽饼、粕的第一限制性氨基酸。饼、粕中有效能值主要取决于粗纤维含量，即饼、粕中含壳量。维生素含量受加热损失较多。矿物质中含磷多，但多属植酸磷，利用率低。棉籽中含有对动物有害的棉酚及环丙烯脂肪酸，尤其是棉酚的危害很大。棉酚主要存在于棉仁色素腺体内，是一种不溶于水而溶于有机溶剂的黄褐色聚酚色素。在制油过程中，由于蒸炒，压榨等热作用，大部分棉酚与蛋白质、氨基酸结合而变成结合棉酚，结合棉酚在动物消化道内不被动物吸收，故毒性很小。另一部分棉酚则以游离形式存在于饼、粕及油品中，这部分游离棉酚对动物毒性较大，尤其单胃动物过量摄取或摄取时间较长，可导致生长迟缓、繁殖性能及生产性能下降，甚至导致死亡。幼小动物对棉酚的耐受能力更低。游离棉酚的中毒量与饲粮中蛋白质水平、亚铁离子水平及钙离子水平有关。而饼、粕中游离棉酚的含量与制油方法及制油过程中的加热程度有很大关系。
由于棉籽饼、粕中游离棉酚对动物有害，因此，在使用棉饼、粕时，要根据饲喂对象及饼、粕中游离棉酚的含量加以限量。反刍家畜在有优质粗料及多汁青料的情况下，棉籽饼、粕的用量不受限制，不会造成中毒。对单胃动物要限制喂量，最好使用经过脱毒处理的棉籽饼、粕。其脱毒方法很多，如水煮法、硫酸亚铁处理法、碱处理法、浸提法等。其中以硫酸亚铁法最简单，脱毒效果亦好。肉用鸡饲料应少用含壳多的棉籽饼、粕，以免影响生长，鸡对棉酚的耐受力高于猪，但蛋用鸡饲喂棉籽饼、粕会造成鸡蛋在贮存期间发生变色反应，即蛋白呈现粉红色，蛋黄呈现绿黄或暗红及斑点状。种畜苗应避免使用，以免影响繁殖性能。同时，使用棉籽饼、粕配制饲粮要注意氨基酸平衡，尤其是棉籽饼、粕的赖氨酸含量低，且利用率差，应注意添加赖氨酸。
我国饲料标准尚无棉籽粕的质量标准。饲料用棉籽饼的质量标准(GBl0378-89)依质量分为三级。标准中没有具体规定游离棉酚的含量。但饲料卫生标准规定棉籽饼中游离棉酚含量应在1200毫克／千克以下。
