آلرژی به شیر با سیستم ایمنی بدن انسان در ارتباط است. در این شرایط، یک آنتی بادی به نام ایمونوگلوبولین E پروتئین های موجود در شیر را به عنوان مواد مضر شناسایی می کند و تلاش می کند آنها را از بین ببرد، که واکنش های سیستم ایمنی را موجب می شود.