Các nghiên cứu dịch tễ học đã chỉ rõ rằng ngũ cốc nguyên hạt có thể bảo vệ chống lại béo phì, tiểu đường, bệnh tim mạch và ung thư. Các tác động cụ thể của cấu trúc thực phẩm (tăng cảm giác no, giảm thời gian vận chuyển và phản ứng đường huyết), chất xơ (cải thiện khối lượng phân và cảm giác no, độ nhớt và sản xuất SCFA, và/hoặc giảm phản ứng đường huyết) và Mg (cân bằng đường huyết tốt hơn thông qua việc tăng tiết insulin), cùng với các đặc tính chống oxy hóa và chống ung thư của nhiều hợp chất sinh học, đặc biệt là những hợp chất trong cám và mầm (khoáng chất, vi lượng, vitamin, carotenoid, polyphenol và alkylresorcinol), hiện nay đã được công nhận là những cơ chế chính trong sự bảo vệ này. Những phát hiện gần đây, danh sách đầy đủ các hợp chất sinh học có trong lúa mì nguyên hạt, hàm lượng của chúng trong các phần nguyên hạt, cám và mầm, cùng với khả năng sinh khả dụng ước tính của chúng, đã dẫn đến những giả thuyết mới. Việc tham gia của polyphenol trong tín hiệu tế bào và điều tiết gene, cùng với các hợp chất chứa lưu huỳnh, lignin và axit phytic, cần được xem xét trong bảo vệ chống oxy hóa. Lúa mì nguyên hạt cũng là một nguồn phong phú các tác nhân methyl và lipotropic (methionine, betaine, choline, inositol và folate) có thể tham gia vào bảo vệ tim mạch và/hoặc gan, chuyển hóa lipid và methyl hóa DNA. Các tác động bảo vệ tiềm năng của các axit phenolic gắn kết bên trong đại tràng, của vitamin nhóm B đối với hệ thần kinh và sức khỏe tâm thần, của oligosaccharides như prebiotic, của các hợp chất liên quan đến sức khỏe xương, và của các hợp chất khác như axit α-linolenic, policosanol, melatonin, phytosterol và para-aminobenzoic cũng xứng đáng để được nghiên cứu sâu hơn. Cuối cùng, các lợi ích của dinh dưỡng học để nghiên cứu các tác động sinh lý phức tạp của ‘gói ngũ cốc nguyên hạt’ và những cách hứa hẹn nhất để cải thiện chất lượng dinh dưỡng của các sản phẩm ngũ cốc cũng được thảo luận.