Les caractéristiques des vaches incluent leur grande taille, leur corps carré et leur tempérament calme. Elles ont un corps long et volumineux avec une tête relativement petite. Les vaches peuvent peser plus de 2 000 livres, mais la taille et le poids peuvent varier considérablement d'une race à l'autre.
Les traits physiques, y compris la couleur et le placement des oreilles, varient également d'une race de vache à l'autre. Ils ont une bonne vision périphérique pour détecter l'approche des prédateurs et ils peuvent entendre les sons aigus. La durée de vie naturelle moyenne des vaches est de 25 ans, mais beaucoup sont tuées avant l'âge de 3 ans dans le cadre des pratiques agricoles modernes.
Les vaches se nourrissent principalement d'herbe et de tiges. Lorsqu'ils mangent, ils courbent leur langue autour d'une plante et la tranchent avec leurs dents du bas. Ce sont des ruminants et ont des estomacs à quatre chambres pour digérer les plantes fibreuses. Les bactéries décomposent la matière végétale dans leur estomac pour créer de la bouillie, qui rentre dans la gorge afin que la vache puisse la mâcher à nouveau. Le temps total de digestion pour une vache peut aller jusqu'à 100 heures.
Des recherches menées à l'Université de Northampton en 2011 indiquent que les émotions des vaches peuvent être plus profondes qu'on ne le pensait auparavant. Les vaches peuvent nouer des relations sociales et sont généralement calmes et paisibles. Cependant, la recherche note qu'ils peuvent aussi être des intimidateurs agressifs. Les vaches mères sont souvent extrêmement protectrices envers leurs veaux, et de nombreuses vaches sont curieuses de nouvelles choses mais ont peur en même temps.