牛和羊一樣，都是反芻動物。當牛羊吃完草料後或臥地休息時，人們會看到牛羊嘴不停地咀嚼成食團，重新吞嚥下去，每次約需1～2分鐘，牛每天大約需要6～8小時進行反芻。羊在青草期，每天24小時有10個反芻週期，反芻持續總時間為304．2分，共反芻425．3次，每個食丸在口腔中咀嚼43．0秒，共咀嚼46．4次；在枯草期上述指標分別為11個，420．0分、472．0次、53．4秒和59．6次。反芻能使大量飼草變細、變軟，較快地透過瘤胃到後面的消化道中去，這樣使牛羊能採食更多的草料。

反芻動物採食一般比較匆忙，特別是粗飼料，大部分未經充分咀嚼就吞嚥進入瘤胃，經過瘤胃浸泡和軟化一段時間後，食物經逆嘔重新回到口腔，經過再咀嚼，再次混入唾液並再吞嚥進入瘤胃的過程。

健康的牛群有50%牛在反芻，當牛患病、過度疲勞和受到外來強刺激時，都可引起反芻行為減弱或完全停止，反芻一旦停止，食物滯留在瘤胃內，往往由於發酵所產生的氣體排不出去，而引起瘤胃膨脹。

反芻是因為牛羊胃的特殊設定，牛羊的胃分為瘤胃、網胃、瓣胃和皺胃四部分，其中只有皺胃是分泌胃液的部分。牛瘤胃的容積為100～300升，約佔四部分胃的80%，瘤胃內有大量微生物，包括原生動物(纖毛蟲為主)和細菌，瘤胃本身並不分泌酶，所有瘤胃內的酶全是由微生物產生，草料中的纖維質在這些微生物所產生的酶的作用下發酵分解，所形成的低階脂肪酸，大部分即被瘤胃壁所吸收。網胃在瘤胃前方，抵著橫隔和肝，網胃內壁呈蜂窩狀，網胃內同樣進行著微生物消化。