搾っただけの生乳中の脂肪球の大きさは、直径0.1～10マイクロメートルとばらつきがあります（1マイクロメートル＝1mmの1/1000）。
生乳を静止した状態で保存していると比重の軽い脂肪球は生乳の表面に浮き、クリームの層ができます。
そこでホモジナイザー（均質機）という機械で、生乳に強い圧力をかけ機械内にある狭い隙間を通過させ、脂肪球を直径2マイクロメートル以下の細かい粒子にします。
均質化された牛乳は脂肪球が分散しているので、飲み始めから飲み終わりまで均一な味わいになり、脂肪球に溶けている脂溶性ビタミン（ビタミンA・D）も均一にとれます。また脂肪球が細かくなるのでホモジナイズ（均質化）されていない牛乳よりも消化吸収がよくなります。
いっぽう、均質化していない「ノンホモ牛乳」は静置しておくと、上部にクリーム層ができ、最初の一口は味が濃く感じられることがあります。
均質化する前の脂肪球とホモジナイザーにより均質化された脂肪球
