家牛

大型的成年公牛的体重大约为1000公斤到1200公斤，母牛则为600至800公斤左右。中小型品种公牛体重也可达800公斤，母牛600公斤。正常状况下牛的体温同人差不多，为38至39摄氏度，脉搏则为每分钟60至80次[20]。大约在两岁以后家牛便可以达到性成熟，每年秋季是其交配季节。怀孕期约为9个月，刚出生的牛犊体重大约在20至40公斤之间[21]，一般每次只产一胎，利用技术上的手段也可增加母牛产下双胞胎的几率，然而异性双胞胎中的母牛具有先天不育的特点[22]。

小牛犊出生后不久就可以自行站立，大约2至3个月就可以断奶[23]。成年家牛身高大约在1.2至1.5米之间，体长约1.6至2米。寿命可达15年以上，但肉用牛为了追求经济利益，有时在2岁前就会进行屠宰[24]。牛有30对染色体，其中29对是常染色体，另一对为性染色体。同人类一样，母牛的基因型为XX，公牛为XY，Y染色体比X染色体短的多[25]。

刚出生的牛犊没有牙齿，半岁左右牙齿长齐，2岁时开始换牙，4、5岁时乳齿脱落完毕，恆齒长齐。随着年龄的增长牙齿会逐渐磨损，因而判断牛的年龄时常常观察牙齿的使用情况[26]。家牛一共有32颗牙齿，上颚没有门齿及犬齿，只有12颗臼齿。下颚有6颗铲状的门齿，两颗基本已经退化的犬齿与12颗臼齿。上颚原为门齿的地方实际上是被称为齿垫（板）的坚固结构。家牛进食草本植物时，先用粗壮有力的舌头将草卷入口内，经下门齿切断后稍加咀嚼就咽下。这是因为牛为反芻動物，吞咽下去的食物要经过多次反刍后才会最终被消化[27]。由于没有上门齿，牛只能吃掉植物高出地面几厘米以上的部分。雖然大部分的人認為牛是草食性動物, 有些資料明確顯示牛是雜食性動物[28]。

牛的胃：m-食管终端，v-瘤胃，n-网胃，b-重瓣胃，l-皱胃，t-小肠开端

牛有四個胃，依次是瘤胃、網胃、重瓣胃（俗称牛百叶）和皺胃，这四个胃实际是重叠在一起而非前后依次相接。只有最后一个皱胃才会分泌胃酸消化食物，前三个胃则富含细菌与原生动物。瘤胃中生活着大量的微生物，食物被吞咽后会在此经历发酵过程，纤维素等难以消化的有机物因此得以分解，从而被瘤胃吸收。发酵产生的气体则通过打嗝的方式排放出来。瘤胃内的一部分食物经由瘤胃的收缩会重新进入口腔，经由进一步咀嚼后再重新吞下。之后食物会在网胃和瘤胃间蠕动，从而进行混合及研磨，少部分食物经过这一过程会再度回到口腔。重瓣胃则会吸收食浆中的水分，以免稀释胃酸。最终，食物中的蛋白质和脂肪会在皺胃内经由酶的作用被消化[29]。成年牛的瘤胃占据了整个胃部体积的八成，但刚出生的牛犊却是皱胃最大，消化青草等纤维饲料的能力弱，消化过程和只有一个胃的动物类似，随着年龄增长瘤胃的体积也会越来越大[30]。牛的小肠长度约为40米，大肠10米以上，食物从消化到排泄需要经历7、8天左右的时间[31]。

由于眼睛长在头的两侧，因此家牛有高达320度的视场。另一方面，由于两只眼睛的视场只有很小的重叠，因此牛观察侧面的景观时缺乏立体感，难以判断物体的大小，常常需要停止运动才能进行对焦。同大众所认为的“牛对红色敏感”不同，牛眼内只有两种视锥细胞，分别对455纳米和554纳米波长的光敏感，因此其眼中的世界更接近于蓝色和紫色[32]。同时，牛对光线的变化很敏感，地面上影子的晃动都可能会使它们躁动不安。家牛所能听到的频率范围为23至37000赫兹，最敏感的频率则为8000赫兹。虽然在低频和高频内都比人类要敏感，但是它们定位声音来源的能力却不强[33]。

有些家牛的品种无角或牛角短小，总体上讲家牛的角要比水牛和野牛短小。牛角大约在1岁之后长出，其内部为空心的骨质角心，外面包裹着角套。不同于鹿类，家牛角中并没有血管与神经，牛角生长到一定程度便停止。牛角不会脱落与更换，将其切掉后也不会重新生长。[34]

牛的嗅觉也颇为发达，主要用来收集来自同伴的信息。包括辨别不同的个体，分辨肛门腺、生殖腺和皮肤上分泌的信息素。家牛触觉最敏感的部位是那些皮肤较薄的地方，诸如面部、脖颈、大腿内侧、外生殖器和乳房。它们也能辨别温度和湿度的高低。[35]

奶牛的乳房要比普通的家牛更大

牛只有一个乳房，正常情况下有4个乳头，在某些变异的母牛身上则会有多余的附头。

作为偶蹄目动物，牛蹄有四个趾，其中第三和第四趾最为发达，牛的奔跑速度可达每小时40公里。[36]

奶牛即专门用于产奶的家牛，这其中最为主要的是身上具有白底黑斑，亦稱為荷蘭乳牛的荷斯坦牛。荷斯坦牛原产荷兰，如今遍布全世界一百多个国家。许多地方更是利用荷斯坦牛和本地牛杂交，从而生产出性能更优异的新品种。原产英国的娟珊牛则为世界第三大产奶品种[54]，其他一些专门用于产奶的家牛品种则包括爱尔夏牛、更赛牛等。只有生育后的母牛才能产奶，因此为了获得牛奶必须使奶牛不停地配种及生育。但由于生长速度缓慢或肉质口感不佳，母牛所生下的公牛只有一小部分会被作为种牛而进行培育，剩下的往往在犊牛阶段就会被屠宰掉[40]（類似蛋雞品種的多數公雛雞出生後被殺）。现在则可根据X、Y染色体之间的差异对精子进行区分，从而增加产下母牛的概率[55]（相較ZW性別決定系統的雞，無法由此技術增加产下母雞蛋的概率）。

利木赞牛

肉牛是专门用于食用的家牛，其中世界各地跨区域养殖的有原产英国的小型肉牛如海福特牛、安格斯牛，以及欧洲大陆所培育的大型肉牛，如法国的利木赞牛、夏洛来牛，意大利的契安尼娜牛、皮埃蒙特牛（），比利时的蓝白牛等。其他一些著名的本土饲养的肉牛品种则如日本的和牛。为了追求最大的养殖利润，肉牛一般在其体重增长速度开始下降的时候屠宰。实际上所有的家牛品种都可以食用，但肉牛的出肉率及生长速度快，许多肉牛品种原先为肉役兼用品种，农用机械出现后才开始逐渐向专门食肉的方向培养。

这一般是以哺乳期母牛产奶，公牛及产乳量低的母牛育肥食用。产自瑞士的西门塔尔牛是最重要的奶肉兼用品种之一，原先为乳、肉、役三用品种，后来逐渐培育成乳肉兼用的品种。德国的弗莱维赫牛则是在西门塔尔牛和荷斯坦牛基础上培育而来的改良杂交品种，中国的三合牛也拥有西门塔尔牛的血统。其他一些著名乳肉兼用品种则包括丹麦红牛、瑞士褐牛和英国的短角牛等。

发达国家已不再培养役用品种，原有的役用牛品种也逐渐向肉用型发展。中国较著名的肉役兼用型有秦川牛、鲁西牛、南阳牛、蒙古牛等，然而这些品种的出肉率及生长速度均比欧洲专用肉牛低了不少。在其他用途方面，历史悠久的西班牙斗牛业培育出了专门用于斗牛表演的品种。虽然家牛体型巨大，不过仍然有人将它们当做宠物来饲养，这些宠物牛大多是在本身就为小型品种的娟珊牛、海格福牛基础之上培养而来[56]。

在食品方面，牛主要是提供牛肉、牛奶及其制成品。根据联合国粮农组织的估算，2008年中人类一共宰杀了两亿九千八百万头家牛，从中获得了六千两百万吨的牛肉[1]。从牛躯干、四肢上获得的大块肌肉以及可以食用的带骨牛肉、牛蹄、牛头等大多是作为即时屠宰的鲜肉在当地的农贸市场、超级市场、肉食品专卖店销售给了家庭、饭店、食堂。

牛肉的烹饪方法很多，煎、炸、烤、炒、炖、煮均可，各种菜系中基本都有和牛肉相关的菜肴，亦有生吃牛肉的鞑靼式牛排。由于牛肉相较猪肉、鸡肉韧性更强，为了改善口感煎、烤时常处理成半生不熟，而炖煮时通常要花上更多的时间[57]。

烤牛排

为了销售至更远的地方时，常将牛肉做冷藏、冷冻处理以保证新鲜。鲜肉往往都是根据其种类进行分类销售，位置较好的肉块可以达到更高的销售价格。美国、日本、欧盟等还针对牛肉的品质建立了相应的等级标准，在不同的国家和地区对牛肉种类有不同的划分标准，如沙朗牛排、菲力牛排、T骨等。另一些在屠宰过程中切割下的细小碎肉则会在简单加工后作为绞肉销售，其他牛肉则会出售给食品加工厂，制成香肠、火腿、牛肉罐头、牛肉干之类可以直接食用的牛肉制品[58]。

除供人类食用外，牛肉也常被做成宠物粮食或是饲养动物园中的食肉动物[59]。

牛的各种内脏也可食用，但不同地域的人对其喜好程度不同。某些地区将牛的内脏、骨头加工处理后重新用作宠物粮食或动物饲料，但由于此举容易促进疯牛病等传染性疾病的传播，现在这种做法已经逐渐被禁止[60]，取而代之的是将牛内脏熬制成工业用油脂或直接销毁[61]。在医学上，可以从牛的胰脏中提取出胰岛素、牛肝提取物则有减弱肝脏细胞损伤的能力、[62]，脾脏提取物也具有治疗再生障碍性贫血、肿瘤等病症的功效[63]，牛脑垂体则可提取出生长素、抑制素[64]、催乳素等激素[65]。

在中医中，牛胆、牛蹄、牛肾、牛黄、牛鞭、牛血等均可入药[66]。牛骨可熬制汤剂，磨成骨粉后可作为鈣添加劑加入饲料中，也可作为人骨替代物进行修补手术。石器时代时，牛骨也是原始人手中一种坚硬的工具和武器，古代中国的卜者用火灼烧龟甲、牛肩胛骨并观察裂纹来进行占卜，刻在上面的卜辞则被称为甲骨文[67]。由于质地坚硬、表面光滑，牛骨、牛角也可作为雕刻用的材料。

右侧为酪乳

家牛提供的另一大食物即为牛奶，2008年一年中2亿4700万头母牛为人类提供了5亿7800万吨鲜奶[1]。牛奶富含蛋白质及鈣質，香味浓郁，是许多人喜爱的饮料。有些人由于遗传问题具有乳糖不耐症，难以分解牛奶中的乳糖，饮用牛奶后可能会引发不良症状[68]。直接从牛乳房中挤出鲜奶含有大量微生物，需要经过加热杀毒制成巴氏奶或灭菌奶才能供人饮用[69]。为满足人们不同的需求，市场上销售的牛奶也常会添加调味剂形成果味、巧克力、麦香等多种口味的调味奶，向牛奶中添加钙、维生素则可以进一步改善牛奶的营养成分。牛奶还可同其他饮品如果汁、茶、咖啡混合制作成混合饮料。

除直接饮用外，鲜奶还可以作为添加物制造蛋糕、奶糖、牛奶巧克力、牛奶咖啡、冰激凌等众多食物。牛奶中的脂肪可以提取作为稀奶油，稀奶油提纯后可得奶油（黄油）[70]。而市场上销售的牛奶也会根据其脂肪含量做出区分，脂肪含量高的牛奶可能会使人变胖但口味较好，低脂牛奶在加工过程中使得其他一些营养成分也随着脂肪一同流失。完全脱去脂肪的牛奶称为酪乳，味酸。经由细菌的发酵作用，液态牛奶可变成酸奶，酸奶含有更多的乳酸及乳酸菌[71]。

除去水分的牛奶为炼乳，多用于食品加工。奶酪（干酪）则是将放酸后的牛奶加入凝乳酶使蛋白质凝固，再排出无法凝固的乳清后制作而成的，同液态奶相比，同等重量的奶酪蛋白质含量更高[72]。制作过程所分理出的乳清同样大有用途，乳清中所含的都是结构更紧凑的球状蛋白，正因为此乳清才不易发生凝乳反应。这些乳清蛋白易融于水便于吸收，还可作为凝胶剂、发泡剂、乳化剂来使用[73]。

鲜奶在经过喷雾干燥处理之后可被加工为奶粉，奶粉在加工过程中不可避免地会损失一定的营养成分。不过和鲜奶相比，奶粉中易凝结的酪蛋白和无法吸收的盐分含量更少，因此奶粉更适合消化系统尚不健全的婴幼儿食用。奶粉比起鲜奶更便于贮藏，在许多情况下都可以作为配料替代鲜奶使用[74]。在营养价值之外，牛奶中的活性蛋白质也具有重要的医学、生物功效。其功能众多，例如刺激神经系统、抗凝血、促进DNA合成[75]、抗菌、调节免疫力等等[76]。利用牛乳中的蛋白还可制作出牛奶蛋白纤维[77]。同一般的布料相比，用牛奶蛋白纤维制作的织物吸水性好，柔软、顺滑，对皮肤刺激小[78]。

中華民國道路禁止標誌禁12禁止獸力車進入標誌，顯示的動物是牛，因為臺灣大多獸力車是牛車。

油画中的牛耕

2008年内，人类获取了3亿920万张牛皮[1]。牛皮的用途主要为制取各类皮衣、皮鞋、皮带、箱包。经由牛皮、牛骨熬制提取出的胶原蛋白有良好的生物相容性，在医学上可作为止血剂、药物载体、细胞培养培养基、美容整形等[79]。

牛粪中仍然含有许多未经吸收的能量，在过去，牛及其他牲畜的粪便是直接施入田地的重要肥料，晒干的牛粪可以当做燃料甚至建造简陋的房屋。化学肥料的推广和人们卫生意识的提高使牛粪作为肥料的意义有所降低，现在逐渐用发酵处理后的动物粪便取代，发酵过程中还可产生用于燃烧的沼气。处理后的牛粪还可再次作为动物饲料[80]。

牛是最主要的耕作牲畜，也常被用来拉动车辆。至今，在东亚和东南亚的许多地方，仍然利用牛的牵引力耕作。在某些地区，为了減少对化石燃料的需求，对耕作牛的需求反而有所增长[81]。然而在军事上，却很少将牛作为坐骑或者是用装载士兵的牛车冲锋。冷兵器时代的将领会用火牛阵冲杀敌军，著名的例子如汉尼拔和田单。

由于家牛体格强壮，在体育方面也可有许多用处。斗牛运动在伊比利亚半岛和拉丁美洲都非常流行，起源于美国的职业骑牛大赛如今已经扩散到巴西、墨西哥、澳大利亚等地[82]。印度尼西亚的马都拉岛盛行赛牛，虽然此项运动在其他地区远不及赛马及赛犬知名，但是在当地人的文化中却意义匪浅。瑞士还有牛和牛对战的传统比赛[83]。

从不同的养殖方式上来看，放牧这一行为更多的出现在澳大利亚[88]、阿根廷[89]、中亚等拥有丰富草原资源的温带草原地区，较为发达的牧场使用的是人工种植的草场，其牧草营养比野生牧草更为丰富，同时牧场主还会适时对牧草施肥[90]。

禾本木植物是常见的牧草品种，多年生黑麦草、意大利黑麦草、鸭茅、羊茅、雀麦都可用作家牛的食物。豆科植物作为蛋白质来源也很常见，如三叶草、白三叶草、紫花苜蓿等[91]。相对落后的地区则任由牛只采食野生杂草，对牧草的品质也不加以控制，在有些采取放牧养殖的地区，人们将树木砍伐掉以获得更大的草场，过渡放牧则会严重影响当地的植被，草场体系为全球约1/4的肉牛提供了食物[81]。

不过牧草有其生长周期，秋冬季节之后就无法再供牛只食用。因此在牧草丰富的季节就需要牧场主将多余牧草收割下来备用，风干贮藏的草料有一定营养损失，肉牛在过冬过程中会因此损失一定的体重或是减缓生长速度[89]。此外还可以用贮藏的农副产品及谷物作为冬季草料的替代品，用发酵的方法处理饲料可以减小其能量损失，这一过程一般称为青贮。

降水量更为充沛的农业产区，则多采用以粗饲料和精饲料相结合，在牛舍内喂养的方式饲养牛。所谓的粗饲料主要是农业副产品如小麦、水稻、玉米、高粱等的秸秆、外壳，还有杂草、豆科植物藤蔓等[92]。有时牛的主人也在不适宜种植农作物的地块或是休耕地块种植紫花苜蓿之类的牧草，其蛋白质含量远比秸秆丰富，在有些农产区放牧也被作为补充性的饲养手段[93]。而精饲料主要由高能量、高蛋白质的饲料和矿物质、微量元素组成。高能作物就是指以富含淀粉的作物如玉米、高粱、马铃薯、木薯，高蛋白质的作物则可用酿制酒、酱油，榨取植物油的大豆等剩余的副产品构成，畜牧业和水产养殖业的副产品如鱼类乃至牛自己的肉骨粉[94]和禽类的粪便也可被作为蛋白质来源[95]，含有氮元素的尿素、氨水可以作为蛋白饲料的替代品以降低养殖成本[96]。而矿物质主要就是指以食盐为主的各种盐类化合物。在规模化的集中式养殖模式中，精饲料的比例更高，以此来谋求更快的生长速度和更高的脂肪含量。

原野中的牛群

除去这些生长过程中必不可少的营养物质，牛的主人也时常会饲料中加入其它饲料添加剂帮助肉牛更好更快地生长，降低养殖成本。脂肪可以帮助蛋白质更好地被吸收，同时自身也含有很高的能量，可以减少能量饲料的投入。动物或植物性的脂肪都可添加在牛的饲料之中，油脂的香味也可起到吸引家牛用餐的作用[97]。牛同人一样具有味觉，在饲料中加入甜味、香味、辣味剂和味精都可改善饲料的口感[98]。抗生素的使用可以减少牛患病的几率，激素则可促进肉牛生长发育，然而这些物质都有其副作用，特别是残留在牛肉内对食用者有害，许多地区已经禁止使用。其他一些饲料添加剂则有生物酶制剂、益生菌和中和胃酸的缓冲剂等[99]。

肉牛在生长过程中一般要划分为生长期与育肥期进行不同方式的饲养。生长期是骨骼、器官进行发育的阶段，需要更多的蛋白质，此阶段肌肉组织生长慢，但肌肉组织比较嫩。进入性成熟期之后的公牛易冲动，养殖时常对其进行去势（阉割）处理，去势后的阉牛脂肪沉积更为均匀，生长速度快肉质也鲜嫩[100]。生长期结束之后的就要开始对肉牛进行育肥，育肥可按时间长短分为短期、中期和长期育肥三种。短期育肥主要利用肉牛在一岁左右生长速度快的特点，在短时间内使肉牛增重后就进行屠宰以减少饲料投入，但其缺点是肉质较差。长期育肥的肉牛会饲养至20个月以上，一般都进行去势处理。其优点为脂肪沉积充分，可以获得具有大理石花纹的优质牛肉，缺点是生长周期长，增加了饲养成本。中期育肥则介于两者之间[101]。

与肉牛所不同的是，奶牛生产的牛奶是一种容易变质，需要尽快加工的产品。因此除了规模很小的，牧民自产自用的奶牛牛群外，很少有游牧养殖的奶牛[102]。实际上混合型养殖方式占据了奶牛养殖的八成以上[81]，在许多地区奶牛被饲养在近郊地区的牛舍中，这些地区离大城市的市场更近，便于牛奶的保鲜[103]。为使奶牛产奶就必须让其怀孕产仔，处于哺乳期的奶牛每日都可产奶。若是乳房内的存奶没有挤尽容易影响牛奶品质，严重时甚至会引发乳房炎[104]。手工挤奶现在在许多地区已经被机械挤奶替代了，机械挤奶主要是利用真空造成的负压抽取牛奶，机械技术已经从最初的将牛奶挤到小桶里发展到现在的利用管道将牛奶集中输送至奶站内[103]。