定居在反芻動物瘤胃中，并能分解纖維素等復雜有機物的特定微生物群落。主要包括瘤胃細菌和纖毛蟲等原生動物。所有這些微生物都是專性厭氧菌；有些瘤胃菌需要某些存在瘤胃液中的有機酸，如異戊酸和異丁酸作為生長因子。在瘤胃中進行著一系列復雜的生化反應。瘤胃細菌主要有纖維素分解菌，果膠分解菌，淀粉分解菌等，可將復雜的有機物分解成小分子有機酸，如甲酸、乙酸、乳酸、丁酸等，并可進一步降解。瘤胃中還存在大量甲烷細菌，可利用甲酸、乙酸、氫和二氧化碳等，產生甲烷。一頭大母牛的瘤胃，每天可排出約200升甲烷。瘤胃微生物與反芻動物之間是互惠的共生關系，反芻動物吃進的大量草料，以及瘤胃中的恒定溫度和厭氧環境，為瘤胃微生物提供了生長繁殖的有利條件；瘤胃微生物將動物不能利用的復雜有機物分解成葡萄糖、有機酸，瘤胃細菌的菌體蛋白、維生素等均為動物提供了必需的養料和能量來源。