维生素属于维持动物机体正常生理机能所必需的低分子化合物。饲料中一旦缺乏维生素，就会使机体生理机能失调，出现各种维生素缺乏症。所以维生素是维持生命的必需营养要素。
维生素种类很多，通常根据其溶解性分为两大类，即脂溶性维生素(维生素A、维生素D、维生素E和维生素K)和水溶性维生素(维生素B族和维生素C)。
由于牛瘤胃微生物能够合成维生素K、B族维生素，肝脏和肾脏可合成维生素C，所以，一般情况下，除犊牛外，无须额外添加。但日粮中必须提供足够的维生素A、维生素D和维生素E，以满足奶牛和肉牛不同生理时期的需要。
另据报道，烟酸对于奶牛的营养代谢和产奶有重要作用，一般在奶牛泌乳初期或产前每日每头牛喂3克~6克烟酸，可防止母牛发生酮病，产奶量也可明显提高。夏季，对高产奶牛每日每头增加6克烟酸，也可增加产奶量。
维生素的添加量应根据不同品种、不同生理时期的营养需要量来确定。维生素不足和过量均对牛体健康和生产性能产生不利影响。
缺乏维生素A时，会引起犊牛生长发育停滞，皮毛粗糙、无光泽，受胎率低，产后子宫发炎，严重影响生产性能;维生素D缺乏时，犊牛出现软骨病，成年牛表现为骨质疏松;缺乏维生素E的主要症状是犊牛骨骼肌变性，以致运动障碍，成年牛繁殖率下降。
维生素添加过量，不但造成浪费，还可引起中毒。如维生素A过量可导致食欲不振，皮肤发痒，关节肿痛，骨质增生，体重下降;维生素D过量，可引起血钙增高、骨骼脱失钙盐、骨质疏松等。
