反芻動物營養中所說的非蛋白含氮化合物（NPN），一般是指簡單的含氮化合物，如尿素、二縮脲、銨鹽等，可代替植物或動物來源的蛋白質飼料，飼餵反芻動物以提供合成菌體蛋白所需要的氮源，節省動植物性蛋白質飼料。牛、羊有發達的瘤、網胃系統，胃內有大量微生物（細菌和原生動物）在活動。這些微生物能利用瘤胃中的氨源和碳源合成微生物蛋白質，這些微生物蛋白質隨瘤胃內容物進入真胃和小腸後又被動物分泌的蛋白酶分解成多種肽、短肽和氨基酸，然後被動物吸收利用。因此，牛、羊能利用飼料中的非蛋白氮。但只有能被微生物分解產生氨的含氮化合物才能被利用。尿素含氮約46%，如換算成粗蛋白則46%×6.25等於287.5%，即1千克尿素相當於2.87千克的粗蛋白質。因此，在反芻家畜飼養中，應用尿素就可以節約部分蛋白質飼料。然而尿素不能喂多，否則就會產生毒性，甚至引起動物死亡。這是因為尿素進入瘤胃後會很快被分解產生了氨。這時，如果瘤胃沒有相應的快速分解糖類物質相配合，瘤胃微生物也就無法將氨合成菌體蛋白氨基酸，以致瘤胃液中氨濃度會升高。瘤胃壁對氨吸收也會隨著瘤胃液氨濃度升高而加快。血液中的氨在肝臟中再度轉化成尿素，由尿中排出尿素增加。但如果吸收的氨過多，超出了肝臟的轉換能力，血液中的氨濃度也會升高，這時就會引起中毒反應。安全的血液氨態氮的濃度應低於1.0毫克/100毫升。對瘤胃液來說，這個安全的臨界點約為80毫克/100毫升；而對於有效地瘤胃微生物利用氨合成氨基酸，瘤胃液氨的濃度為5～7毫克/100毫升。