非蛋白氮是指除真蛋白(多肽)以外的其他所有含氮物質化合物，主要包括一些有機非蛋白氮化合物，如氨、酰胺、胺、氨基酸和無機氮化合物如銨鹽類。作為非蛋白氮補充飼料的一般為氨的衍生物、尿素、氨、銨鹽及其他合成的簡單含氮化合物。作為簡單的純化合物質，NPN對動物不能提供能量，其作用只是供給瘤胃微生物合成蛋白質所需的氮源，以節省飼料蛋白質。目前世界各國大都用NPN作為反芻動物蛋白質營養的補充來源，效果顯著。在人多地少的我國和其他發展中國家，開發應用NPN以節約常規蛋白質飼料具有重要意義。
反芻動物的瘤胃中生活著大量細菌、原蟲和真菌等。瘤胃細菌可以產生脲酶，將尿素分解為二氧化碳和氨，瘤胃細菌可將碳水化合物發酵產生揮發性脂肪酸和酮酸。瘤胃細菌可以利用氨和酮酸合成微生物氨基酸，進而合成微生物蛋白質。這些微生物蛋白質隨著瘤胃食糜流入真胃和小腸，被消化吸收。這就是反芻動物可以利用非蛋白氮化合物的原理。
豆餅、棉子餅和菜子餅等蛋白質飼料含有較高的蛋白質，是牛羊等其他動物的良好蛋白質來源。這些飼料的成本一般較高，大量飼喂會導致飼料投入增加，因此長期以來，反芻動物營養專家建議使用蛋白質代用品，以降低牛羊的飼料成本。
尿素的含氮量為46%，由于其來源廣，容易運輸和保存，因而是一種常用的反芻動物蛋白質飼料代用品。必須注意，應用尿素飼喂反芻動物的目的是節約蛋白質飼料。如果蛋白質飼料來源廣、價格低，則完全沒有必要飼喂尿素。而應該飼喂蛋白質飼料，因為尿素除了可以提供氮源以外，并不能提供其他任何營養成分。