牛餵尿素的主要作用是補充非蛋白氮，間接地補充機體所需的蛋白質。這是因為牛是一種復胃動物，擁有強大的瘤胃，其中生存著大量的微生物和纖毛蟲。尿素進入瘤胃後，微生物可以產生脲酶，將尿素分解成氨和二氧化碳。這些微生物再利用氨和瘤胃裡的脂肪酸合成胺基酸，進而合成菌體蛋白，被牛體吸收和利用。因此，適量餵食尿素可以幫助牛補充蛋白質，提高飼料中蛋白質的利用率。
此外，尿素作為一種非蛋白質的含氮化合物，可以作為輔助性添加劑，代替日糧中的部分蛋白質飼料。它能夠被瘤胃中的微生物利用，合成微生物蛋白，從而增加牛體內的限制性胺基酸含量。適量添加尿素到日糧中，可以提高奶牛的產奶量和肉牛的增重。然而，添加尿素必須有一定的限度，過量可能會導致氨中毒。因此，在飼餵尿素時，還需要注意日糧中非蛋白氮的含量、維生素和礦物質的含量，並確保有足夠的可消化碳水化合物。