瘤胃中存在极其复杂的微生物区系，其中包括细菌和原虫两大类。主要靠菌体内有关酶的作用来完成饲料营养物的分解和利用。
瘤胃中纤毛原虫有40多种，多为厌氧原虫，其数量仅次于细菌，每毫升瘤胃液中原虫的数量可以达到100万以上。纤毛原虫体内有许多酶类，可分解糖类，产生乙酸、丁酸、乳酸以及丙酸、二氧化碳和氢。大多数纤毛原虫可吞噬淀粉颗粒，并降解淀粉和植物中的果胶、半纤维素等糖类，可降低瘤胃酸中毒发生的可能性。另外，纤毛虫具有水解不饱和脂肪酸、降解蛋白质等能力，能显著提高饲料的消化率与利用率，并能促进挥发性脂肪酸的产生。
纤毛虫体蛋白质的生理价值与菌体蛋白相同，消化率比菌体蛋白高。瘤胃纤毛虫、瘤胃细菌和瘤胃噬菌体等共同构成了瘤胃微生物区系，并能够维持相对的稳定性，瘤胃微生物与反刍动物之间是一种互惠共生的关系。
肉牛饲养上的主要作用是提高饲料的利用效率：既能减少瘤胃蛋白质的降解，使过瘤胃蛋白质的数量得到增加，又可提高到达胃的氨基酸数量，减少细菌氮进入胃，同时还可影响碳水化合物的代谢，抑制瘤胃内乙酸的产量，提高丙酸的比例，保证给肉牛提供更多的有效能。因此在肉牛生产实践中，不建议在饲料中添加消除或杀灭原虫的饲料添加剂。