在苜蓿的干物质中，粗蛋白质含量高达18％～24．8％，蛋白质含有20种以上的氨基酸，包括人和动物的全部必需氨基酸，以及一些稀有氨基酸（瓜氨酸、刀豆氨酸等），其中赖氨酸的含量为1．06％~ 1．38％。苜蓿还含有大量可反刍家畜利用的非蛋白氮（游离氨基酸、肽、酚胺、嘌呤和生物碱等），约占苜蓿总氮量的33％。非蛋白氮对非反刍家畜利用价值不高，但能被奶牛瘤胃中的瘤胃微生物所很好利用，青贮后的苜蓿有大量蛋白质水解为氨基酸，其非蛋白氮含量可高达50％以上。苜蓿草叶蛋白中各类氨基酸含量接近动物性蛋白，赖氨酸、色氨酸等氨基酸模式合理，组成比例较为均衡，其营养价值和饲养效果均与鱼粉相当，并高于人豆饼、花生饼等，具有明显的增加奶牛体重和奶产量，改善奶产品的品质，降低饲料消耗率，提高饲料的转化率等良好的饲养效果，是一种可以再生的良好植物蛋白来源。苜蓿和尿素相结合可替代奶牛日粮中的大豆粕。用苜蓿干草饲喂奶牛，能显著增强瘤胃微生物合成蛋白质的能力，提高乳牛的奶产量和泌乳的持久性，降低牛奶的乳脂率。这是因为苜蓿草产品可平衡反刍家畜的各种氨基酸，并提供维生素和高品质纤维素，使瘤胃蛋白含量达到总蛋白质的58％～60％，从而大大提高苜蓿蛋白质利用效率的结果。上海光明集团生产实践表明，用苜蓿草产品饲养奶牛能增强奶牛的抗病能力和免疫力，可显著提高产奶量和繁殖能力。
此外苜蓿草中还含有丰富的维生素和矿物质，是奶牛最安全、最经济的粗蛋白绿色饲料