牦牛主要分為兩種，家牦牛和野牦牛，一般所稱的牦牛是指家牦牛。
《山海經·北山經》記載：潘侯之山……有獸焉，其狀如牛，而四節生毛，名曰旄牛。這個“旄牛”指的就是牦牛。
牦牛屬于偶蹄目牛科牛亞科，是亞洲中部高海拔地區最著名的家畜，家牦牛體重200－400千克，體長2米左右，肩高1.6米左右。對高寒缺氧環境的适應力極強，能夠忍耐-38攝氏度的極度嚴寒，性格溫順、合群性強、反應靈敏、抗病力強、被譽為“高原之舟”。
能夠在3000-6000米的高海拔地區生活，能夠适應多種環境，比如高寒苔原、高山草甸、高寒荒漠、河谷森林等。分布于喜馬拉雅山山脈、昆侖山脈、阿爾金山脈、巴顔喀拉山脈、唐古拉山脈、天山山脈、阿爾泰山脈、祁連山脈和橫斷山脈等。
家牦牛的産區主要在我國西藏、青海、新疆、甘肅、内蒙古西部、四川甘孜和阿壩、雲南香格裡拉。我國擁有全球95%的家牦牛，數量接近1500萬頭，數量最多的三個省/自治區是青海、西藏、四川，這三個省/自治區的牦牛數量占我國牦牛總數的90%以上。
國外生産區有蒙古國、俄羅斯、吉爾吉斯斯坦、塔吉克斯坦、哈薩克斯坦、阿富汗、巴基斯坦、印度、尼泊爾、不丹。
野牦牛體型比家牦牛大，成年雄性一般體重400-800千克，最大可超過1噸。體長2－2.6米，肩高1.6-1.8米，是亞洲中部體型最大的野生動物。
而且野牦牛性格暴躁，攻擊性極強，除了狼群和馬熊之外，沒有任何野生動物能對它造成威脅。雄性野牦牛會為了争奪交配權而激烈戰鬥，戰敗的雄性甚至會靠近家養牦牛群，試圖拐走雌性家牦牛。
野牦牛分布範圍
野牦牛曾經的分布區域和家牦牛一樣廣闊，但由于人類活動的影響，野牦牛的栖息地大幅萎縮。目前野牦牛僅分布于雅魯藏布江上遊、昆侖山脈、阿爾金山脈和祁連山脈海拔4000－5000米的高山草甸及寒漠區域，分布區面積約140萬平方公裡，幾乎成了我國的特有物種。
1984－1994年劉務林教授的調查結果顯示，野牦牛的數量可能不足1.5萬頭，一半以上分布于羌塘地區。野牦牛是高原地區珍貴的旗艦物種和傘護種，是國家一級保護動物，是以國家先後建立了阿爾金山、羌塘、可可西裡和三江源等國家級自然保護區，對野牦牛和其它一大批野生動物進行重點保護。
羌塘野牦牛群
2012年調查結果顯示野牦牛的數量增加到3－5萬頭，羌塘保護區内有1.1－2.1萬頭，是可可西裡保護區的6倍。
2012-2013年對阿爾金山野牦牛生境的調查結果顯示：55.46%的野牦牛出現在植被蓋度大于70%的區域，并且多在5°-15°的斜坡上，海拔在4200米以上，距水源地1000米以内的以嵩草屬、禾大學為主要植被的沼澤草甸以及荒漠草甸，栖息地土壤ph值多呈弱堿性。在坡向的選擇上，野牦牛出現在東北坡的幾率最大，出現在南坡的幾率最小。
金色野牦牛，又被稱為金絲野牦牛，因毛發呈金黃色而得名。1987年7月，劉務林教授和美國野生動物專家喬治·夏勒在阿裡地區發現了科學意義上的金色野牦牛。1988年、1990年、1992年喬治·夏勒在阿魯盆地做了三次抽樣調查發現金色野牦牛占當地野牦牛總數的2%以下。關于金色野牦牛是野牦牛的亞種還是變種目前仍無定論，但它的珍貴性是毋庸置疑的。
目前，已發現的金色野牦牛生活在阿裡地區的日土縣、革吉縣和羌塘國家級自然保護區，栖息海拔在5000米以上，數量不足300頭。
家牦牛和野牦牛是現存關系最近的兩種牛，關于它倆屬于牛屬還是牦牛屬目前還未定論。在以前國内外普遍認為野牦牛是家牦牛的祖先，家牦牛是由野牦牛馴化而來的，但最近的研究推翻了這一認知。
混入家牦牛群的野牦牛，體型比家牦牛大很多
根據我國華北、内蒙以及西伯利亞、阿拉斯加出土的牦牛化石表明，現存的野牦牛和家牦牛都是300萬年前廣泛分布于亞歐大陸東北部的原始牦牛，因氣候變化而遷徙至青藏高原地區并存活下來。也就是說，現存的野牦牛和家牦牛都是同一祖先的後代，兩者之間不存在先代、後代的關系，而是關系很近的兩個種，野牦牛不是家牦牛的野生種，家牦牛不是野牦牛的馴化種，兩者不是“父子”關系，而是“兄弟”關系，家牦牛體型小于野牦牛也不是馴化造成的。
家牦牛是青藏高原最重要家畜之一，是藏文化的重要載體，野牦牛是青藏高原珍貴的旗艦物種和傘護種，兩者都是高原上不可或缺的珍寶。
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