定居在反刍动物瘤胃中，并能分解纤维素等复杂有机物的特定微生物群落。主要包括瘤胃细菌和纤毛虫等原生动物。所有这些微生物都是专性厌氧菌；有些瘤胃菌需要某些存在瘤胃液中的有机酸，如异戊酸和异丁酸作为生长因子。在瘤胃中进行着一系列复杂的生化反应。瘤胃细菌主要有纤维素分解菌，果胶分解菌，淀粉分解菌等，可将复杂的有机物分解成小分子有机酸，如甲酸、乙酸、乳酸、丁酸等，并可进一步降解。瘤胃中还存在大量甲烷细菌，可利用甲酸、乙酸、氢和二氧化碳等，产生甲烷。一头大母牛的瘤胃，每天可排出约200升甲烷。瘤胃微生物与反刍动物之间是互惠的共生关系，反刍动物吃进的大量草料，以及瘤胃中的恒定温度和厌氧环境，为瘤胃微生物提供了生长繁殖的有利条件；瘤胃微生物将动物不能利用的复杂有机物分解成葡萄糖、有机酸，瘤胃细菌的菌体蛋白、维生素等均为动物提供了必需的养料和能量来源。