奶牛由于存在瘤胃微生物，可以合成B族维生素，正常情况下，不必给牛补充。但奶牛没有合成维生素A、D、E等的能力，必须由日粮提供。它们的主要作用如下：
维生素A参与机体许多功能的调节。当缺少维生素A时，奶牛的呼吸道、口腔、眼、尿道、肾脏、阴道等黏膜变性，表现为上皮组织角质化；妊娠母牛表现为流产、早产、胎衣不下、死胎、畸形胎儿、瞎眼犊牛等；还会出现夜盲症和骨胳变形，导致运动不协调、步态蹒跚、痉挛等。必须补充维生素A的情况有：①长期饲喂劣质饲草和胡萝卜素含量低的饲草。②初乳或全乳喂量不足的犊牛。③以青贮玉米和低胡萝卜素精料为主的奶牛。
维生素D参与机体对钙的吸收和代谢的调节。缺少维生素D可导致骨骼钙化不全，引起犊牛佝偻病、软骨病和成年牛的溶骨症、分娩的乳热症。一般说来，日晒不足的犊牛应考虑添加维生素D，临产牛需注射维生素D3，并在产前用低钙磷饲料。高产奶牛应在饲料中补充维生素D，以保证奶牛的需要。
维生素E能提高机体的免疫力和抗病力，促进合成前列腺素，是细胞色素还原酶的辅助因子，能减轻有毒元素对细胞的危害，在多个方面与硒协同作用，保护机体。缺少维生素E时，奶牛表现为肌肉营养不良，犊牛白肌病等。