Koemelkallergie is een abnormale reactie van het afweersysteem op het eiwit in koemelk. Het afweersysteem ziet de eiwitten in de melk onterecht als schadelijk voor het lichaam en doet een aanval om ze af te weren. Deze reacties van het afweersysteem kunnen variëren van mild tot ernstig en de klachten kunnen heel verschillend zijn. Ook kinderen die borstvoeding krijgen kunnen koemelkallergie hebben want het eiwit uit de melk die door de moeder wordt gedronken, wordt via de borstvoeding aan het kind doorgegeven. Dit komt minder vaak voor en de klachten zijn meestal mild.