肉牛因品种、年龄、性别、生产目的、生产性能的不同而对各种营养物质的需要不同。但水、能量、蛋白质、矿物质和维生素是肉牛生长所需的基本物质。
（1）水。水不含营养素，它只是生命和一切生理活动的基础。各种营养物质在肉牛体内的溶解、吸收、运输、排泄、体温的调节等都需要水。与人类一样，没有水，肉牛无法生活。肉牛的需水量受其生长阶段、生理状态、生产力水平及干物质进食量和环境等多种因素的影响。肉牛体内含有50％～70％的水分，牛肉含水量约64％，一头肉牛每天大约需水26～66升。
（2）能量。肉牛因体重、日增重不同，所需能量也不同。肉牛能量来源主要是饲料中的碳水化合物，还有蛋白质和脂肪。碳水化合物包括粗纤维和无氮浸出物。肉牛瘤胃可以消化粗纤维，可以多供给肉牛优质粗饲料。
（3）蛋白质。蛋白质是构成生命的物质基础。牛体需要源源不断的蛋白质来修补、更替和增重。蛋白质可以像碳水化合物和脂肪一样用来产生热能，但碳水化合物和脂肪却不能代替蛋白质的功能。牛瘤胃中共生着大量的细菌和纤毛虫，能把饲料蛋白质和非蛋白质含氮化合物转变成优质的菌体蛋白质，因此肉牛对饲料中蛋白质没有严格要求。犊牛瘤胃发育不完全，瘤胃内没有微生物或微生物合成功能不完整，所以需要饲喂优质蛋白质。
蛋白质供给不足或过量、都会影响肉牛正常生长发育。前者会使幼牛生长缓慢或停止，甚至体重减轻；母牛出现异常发情，性周期紊乱，屡配不孕，生产弱胎和死胎。后者不仅造成蛋白质饲料浪费，而且还会加重肝脏、肾脏负担，代谢机能紊乱等蛋白质中毒现象。
（4）矿物质。肉牛所需矿物质种类很多，但总量仅占牛体的2％～5％。需要量较多的有钙、磷、钾、钠、氯、硫、镁，被称为常量元素，约占牛体矿物质总量的99.6％；需要量较少的有钴、铜、氟、碘、铁、锰、钼、硒、锌等，仅占矿物质总量的0.4％，称微量元素。
（5）维生素。由于牛瘤胃内的微生物能合成维生素B族和维生素K，维生素C可在体组织内合成，所以除犊牛外一般不会缺乏维生素。