牛科動物起源於中新世，是由原古鹿類分化的一支混雜而進步的支系，在上新世和更新世，向著很多複雜的適應輻射方向發展，歐亞大陸是它們早期發展的區域，以中國為中心的亞洲中部和東部地區是早期偶蹄類輻射的中心地區，很多牛科動物的化石在中國的上新世和更新世的地層中被發現，包括原始牛、水牛、野牛、羚羊和轉角羚羊等。 在中新世時期的北美洲出現了叉角羊，是牛類分化出來的一支，體形似鹿，它們既有扁平而彎曲且不脫落的角，又有鹿角似的分叉結構，現在大部分種類已經絕滅，仍然生活在北美洲大陸的叉角羚則是叉角羊分化中殘存的種類，被看作是介於鹿類與牛、羊類之間的一個型別。 在牛科動物中，一般將牛屬、水牛屬、倭水牛屬、非洲野牛屬和野牛屬的動物通稱為牛類，共有大約16種。牛類是哺乳動物中最後出現的一個類群，很可能起源於原始的羚羊類，隨著進化過程，體形演變為高大而健壯，四肢粗壯，達到頂點的便是非洲野牛屬和野牛屬。牛類的共同特點是雄獸和雌獸頭上都有表面光滑的角，並且緊靠著枕骨的兩側長出，角的基部遠遠地分開，吻邊沒有毛，尾巴較長，末端有簇毛串，眼睛前面和趾間沒有臭腺，雌獸有4個乳頭等。 牛屬中共有8種，其中包括家牛和它的祖先原牛和瘤牛