科学饲养所提供给动物的绝大部分物质是按动物不同生理过程中的不同需要，给予适量的由化学元素和化合物结合形成饲料养分。饲料养分约有50余种以上，动物对不同养分的需要量有显著差异，少至每头每天需要量不到1ug，多至每头每天需要几千克以上。饲料物质一方面供作动物体养分的来源，另一方面作为养分的载体，以增强饲养效果。饲料养分一般包括6类物质，即①水；②灰分或矿物质；③蛋白质；④碳水化合物；⑤脂肪；⑥维生素。
    (一)水  水是由氢和氧组成的，是动、植物必需的一种化合物。生长中的植物含70％一80％的水，动物躯体甚至含70％一90％的水。水在动物体内起多种重要的作用。它使动物的支撑组织具有弹性和刚性，有助于溶解食物，作为食物和排泄物的载体，帮助维持动物体内的渗透压和防止体温剧烈变化。无论对于植物还是动物，正常的含水量遇到破坏，都会导致灾难性的后果。所以应当注意供应家畜足量的饮水。
    (二)干物质  若一种物质被加热到或超过水的沸点温度，直到不再减重时，这残余物为干物质，减去的就是水分。干物质分为有机物和灰分(无机物)两种。
    1．灰分或矿物质  干物质被灼烧，烧掉有机物时，剩下的就是灰分，或称矿物质。在一般的饲料中有相当多的灰分。动物骨骼的干物质中含大量的灰分，其他部分平均含7％的灰分。
  矿物质在动物体内的作用是多方面的。它可提供形成新组织的物质，特别是骨骼和乳汁中的干物质成分。矿物质对于幼犊、育成牛和泌乳母牛特别重要。
  矿物质有助于维持渗透压，各种体组织的细胞从淋巴液吸取养料，淋巴液和细胞间隔着细胞壁。这些细胞壁具有半渗透膜的性质。为了保持细胞中的正常状况，淋巴液的渗透压以及由此形成的血液渗透压是必须保持恒定的。这恒定的渗透压主要是由溶液中所含的矿物质来维持。
  矿物质帮助维持体内酸碱平衡。体内不断地产生酸，特别是碳酸和磷酸，这就增加了血液的酸度。这些酸部分被血浆中的盐特别是磷酸钠和碳酸氢钠所中和，对保持其中性起重要作用。血液中存在相当数量的短链脂肪酸盐，能调节酸碱平衡。
  矿物质有助于呼吸作用。铁是血红蛋白不可缺少的组成部分。由于血红蛋白的作用，氧被传送到身体的各个部分。碘是甲状腺素不可缺少的成分。甲状腺素是甲状腺分泌的一种重要的激素，它能影响全身细胞的代谢速度。
  矿物质对某些物质的溶解也是必需的。例如某些蛋白质只溶解于稀盐酸液。有些矿物质还有利于消化，特别是对于脂肪和蛋白质的消化。而一些矿物质则有益于蛋白质和碳水化合物的代谢。
    2．有机物  总的干物质与灰分之差，就是有机物的含量。有机物分为4大类质、脂肪、碳水化合物和维生素。
    (1)蛋白质  饲料中的蛋白质不是直接测定的。通常的方法是先确定氮的含量再乘以因子6．25，因为绝大多数的蛋白质大约含16％的氮。蛋白然后
  蛋白质的成分：所有的蛋白质都含碳、氢、氧和氮。不少蛋白质含硫。有几种蛋白质含磷或铁。
  蛋白质的结构：蛋白质由相互联结的氨基酸组成。在不同的蛋白质中，其分子所含的氨基酸的数目是不同的。有的蛋白质不含有比较重要的氨基酸，这个事实对家畜营养的研究很重要。因为单胃动物不能制造这些氨基酸，而其中的许多氨基酸又是牲畜日常营养所必需的。但是反刍动物体内的微生物，可以在瘤胃内用含氮化合物合成蛋白质。乳牛能够消化这些微生物，从而获得氨基酸，甚至可获得在饲料中所缺少的某些氨基酸。因此，对乳牛不必像猪、鸡那样喂给优质蛋白饲料。
  蛋白质的功能：蛋白质在动物体内的功能是修补和更新活组织，提供合成激素所需的蛋白质，对于乳牛则是供应产奶所需的蛋白质，还可以作为能源使用。
  非蛋白质含氮物质：不同饲料所含的氮，在数量上差异很大。这些物质不是蛋白质，其分子结构要简单得多。最重要的含氮化合物是酰胺、胺、氨基酸、核酸和尿素。因为植物利用这些含氮化合物制造蛋白质，所以这类物质在幼嫩的或正在生长中的植物体中含量很丰富。乳牛是反刍动物，它能利用很多非蛋白氮合成蛋白质。
    (2)碳水化合物  碳水化合物是动物体内很少，但是对于植物却是非常重要的物质，其含量约占植物整体干物质70％。碳水化合物是乳牛的主要能量来源。饲料中的碳水化合物分为纤维素和无氮浸出物两种。
  纤维素是碳水化合物中最难溶解的部分，它包括半纤维素、纤维素和戊聚糖。这些化合物中通常含相当数量的木质素。木质素是植物的纤维化部分，比纤维素更难消化，沉积在纤维素周围。瘤胃内的微生物能够把大量的纤维素转化成可溶解的化合物，供牲畜自己利用吸收。但是当植物成熟，包在纤维素周围的木质素增加时，瘤胃微生物就难于分解纤维素了。所以任何老熟的植物和外皮木质化的秸秆，都是很难消化的。
  无氮浸出物是碳水化合物中最易溶解的成分。它包括糖、淀粉和纤维素、戊聚糖等较易溶解的成分，还包含有乳酸、丁酸和醋酸等有机酸。无氮浸出物易于消化，有很高的营养价值。
  碳水化合物的成分：碳水化合物由碳、氢、氧组成。它们是不稳定的，易于氧化和分解的物质。碳水化合物能分解为有机酸，或者变为糖。对反刍动物，日粮中的大量碳水化合物被瘤胃微生物发酵分解，其发酵的最终产品主要是短链脂肪酸。这些脂肪酸由瘤胃吸收，为畜体提供能量。经过交替代谢的途径，它们可以被分解，合成脂肪。短链挥发性脂肪酸，特别是醋酸，它是乳脂的原始产品。被消化道吸收的或由代谢产生的任何葡萄糖还可以被氧化以提供能量，或者分解而形成脂肪。这样，碳水化合物既能作为直接的能源，又能作为储备的能源。
  碳水化合物的功能：碳水化合物是乳畜的主要能量来源。在动物体内，它们并不是大量地按原来的形式储存起来，而是变成脂肪进行储存。
    (3)脂肪  脂肪能提供能量，并作为脂溶性维生素的来源。牲畜能制造大量脂肪，并能储存脂肪。因此，在乳牛的饲料中含有少量脂肪是必需的。
  脂肪的结构：脂肪(脂类)同碳水化合物一样含有碳、氢、氧等几种元素，但氧的比例要小得多，碳和氢的比例要大一些。
  脂肪的功能：动物体内的脂肪是能量集中的场所。它们比其他养分含更多的能量单位，所以更适于储备能量。
   (4)维生素  维生素是调节动物生长、生产、繁殖和保证动物健康所必需的有机物质，是一类微量营养物质。含有碳、氢、氧，有的还含有氮，其中有的还含有一种以上的矿物质。过去多认为乳牛瘤胃可以合成B族维生素和维生素K，乳牛的维生素营养主要满足维生素A、维生素D和维生素E，但目前认为，为了发挥乳牛的生产潜力，同样要考虑B族维生素的补充。