家牛的驯化之路可能在家畜里面是未解之谜最多的。家养牛包括牛科（Bovidae）中不同种属的家畜。主要包括牛属的黄牛或者说普通牛（Bos taurus）、瘤牛（Bos indicus）、一些家养牦牛（Bos mutus）和水牛属的家水牛（Bubalus bubalus）。本文所说的家牛特指黄牛和瘤牛。这四种牛，大致是分别驯化于原牛、爪哇牛、亚洲野水牛和野牦牛，不过其中详情仍有争议。
家牛的驯化大概距今6000年~10000年，但视当时的草原环境，也有可能更早。
黄牛、瘤牛和牦牛的染色体有很多相似之处，核型均为2n=60，可以进行杂交，比如我国西南地区就一直用黄牛和牦牛产生很适宜工作的犏牛。而河流型水牛和沼泽型水牛的核型分别为2n=50、2n=48，因此黄牛和水牛始终无法产生可育后代。
1997年，写《枪炮、病菌与钢铁》的那位学者贾雷德·戴蒙德提出了一个家畜界的安娜卡列尼娜原则：可驯化的动物都是可驯化的, 不可驯化的动物各有不可驯化之处。而家牛就是驯化成功阵营的优秀代表：性情温和稳重是驯化动物的共通之处，善于认主是它长期放牧的优势，体格健壮是肉役两用的独特保障，这些自不必提。
牛最厉害的还是它作为食草动物的一些独特生理特征。牛是反刍动物，有四个胃，各以瘤、网、瓣、皱为号，其中瘤胃是食物发酵的主要场所。所谓反刍是指，牛采食迅速，它没有上门齿，用灵活的牛舌把草料卷入口腔后不过多咀嚼，囫囵吞进瘤胃，吃饱后坐卧休息时，才把食团逆呕到口腔，重新咀嚼，然后再吞进瘤胃。
瘤胃中有大量的微生物，相当于一个巨大的发酵囊，对草料、饲料进行发酵。在这个过程中，可以合成牛本身难以合成的蛋白质和维生素，是动物版舌尖的“转化的灵感”。也正是因此，牛具有利用非蛋白氮的功能，比如有时你甚至可以直接喂它尿素，来添加氮源。
当然，饲料不断发酵产生的挥发性脂肪酸、二氧化碳、甲烷等气体，也会不断排出体外，为温室效应添砖加瓦不说，如果饲料太易发酵，会引起嗳气、胀气甚至窒息死亡。
牛肉是世界消耗量最高的肉类，而牛奶也是人类不可或缺的食物。在中国市场上一般有这样的看法，那就是牛肉的观赏价值也大于猪肉和鸡肉（物以稀为贵嘛）。不过，牛最初是最重要的祭祀品，周代祭祀牛羊猪三牲俱全称为“太牢”，缺少牛为“少牢”，牢字即是有牛的祭祀场所。在农业社会，人们轻易不吃牛，因它是重要的役用动物。耕地等农活少不了赶牛，我国相当长的一段历史时期内，私自杀牛甚至会判为死罪。
在缺马的时候，比如战争过后，牛也用来运输、代步。元朝严格控制马匹，牛车是民间主要的交通工具。但现在，城市里的牛车已被汽车取代。
印度是世界上最大的牛肉出口国。但在印度的宗教和习俗中，牛（大多数是白色瘤牛）被当作神灵受到崇拜。走在印度的城市中，甚至可以看到神牛大摇大摆地过马路、逛菜市场找吃的，接受人们无尽的馈赠与祝福。