蛋白质饲料是指饲料干物质中粗蛋白含量≥20%、粗纤维含量<18%的一类饲料。这类饲料的粗蛋白含量高，如豆类含20%～40%粗蛋白，饼粕类含33%～50%粗蛋白，动物类粗蛋白含量高达85%。动物性的蛋白质品质好，限制性氨基酸含量丰富。蛋白质饲料在奶牛饲料中所起的作用主要是提供蛋白质。蛋白质饲料在奶牛饲料中的用量比能量饲料少得多。常见的蛋白质饲料有下列几种：

①植物性蛋白饲料，包括豆类（如大豆、蚕豆和黑豆等）；饼粕类，如大豆、花生、葵花籽、棉籽、油菜籽、芝麻和胡麻等经压榨或浸提取油后的副产物；糟渣类，如酒糟、醋糟、豆腐渣、酱油渣、粉条渣、饴糖渣等。

②动物性蛋白饲料，主要有鱼粉、血粉、蚕蛹、肉粉、肉骨粉、羽毛粉、蚯蚓、蝇蛆、乳制品、内脏粉等。动物性蛋白饲料具有独特的营养特点，它们的蛋白质含量高，品质好，富含各种必需氨基酸；含无氮浸出物特别少（乳制品除外），粗纤维几乎等于零，有些脂肪含量高，能值高；灰分含量高，钙、磷丰富，且比例良好；含有丰富的维生素；含有未知生长因子，促进动物提高营养物质的利用率，刺激生长。但值得注意的是，动物性蛋白饲料相对价格高。由于反刍动物对蛋白质消化利用的特点，奶牛饲料中很少使用动物性蛋白饲料。

③单细胞蛋白饲料，主要指利用发酵工艺或生物技术生产的细菌、酵母和真菌等，也包括微型藻（如螺旋藻、小球藻）等。

④非蛋白质氮，主要包括尿素、缩二脲、异丁叉二脲和铵盐。虽然严格讲，非蛋白质氮不是蛋白质饲料，但由于它能被奶牛瘤胃中的微生物用来合成菌体蛋白，微生物又被奶牛的第四胃（又称真胃或皱胃）和肠道消化，所以，奶牛能间接利用非蛋白质氮。可以在奶牛饲料中适当添加非蛋白质氮，以替代部分饲料蛋白质。