与单胃动物有所不同，反刍动物的瘤胃内存在多种微生物，饲料蛋白质进入瘤胃后，一部分在微生物的作用下分解为肽和氨基酸，其中，一部分氨基酸在微生物的作用下分解为氨、二氧化碳和挥发性脂肪酸（乙酸、丙酸和丁酸）；饲料中的非蛋白质含氮化合物也在瘤胃微生物的作用下分解为氨和二氧化碳，瘤胃微生物在有碳架和能量的条件下可以利用肽、氨基酸及氨合成微生物蛋白质（MCP）。
瘤胃内分解后的挥发性脂肪酸，大部分可直接被瘤胃壁迅速吸收；未被瘤胃微生物降解的饲料蛋白质进入皱胃和小肠，同时微生物蛋白质也随食糜进入皱胃和小肠。小肠是吸收氨基酸的主要场所。瘤胃亦可吸收少量的氨基酸，但对氨的吸收能力很强，氨除用于合成微生物蛋白质外，多余的经瘤胃壁粘膜吸收，被吸收的氨随血液循环进入肝脏合成尿素，尿素大部分随尿排出体外，小部分进入唾液返回到瘤胃或通过瘤胃壁由血液扩散回瘤胃，再次被瘤胃微生物合成微生物蛋白质。