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La vaca, en el caso de la hembra, o toro, en el caso del macho (Bos taurus), es un mamífero artiodáctilo de la familia de los bóvidos. Anteriormente era considerado una subespecie de Bos primigenius, pero un estudio reciente lo considera una especie distinta. El nombre científico es el que se le asignó al animal vacuno doméstico europeo y norasiático, un conjunto de bóvidos domésticos descendientes de la subespecie de uro salvaje euroasiático conocida como Bos primigenius primigenius; mientras que se denomina Bos primigenius indicus a los cebúes y otras razas bovinas domésticas provenientes del mismo tronco, y descendientes de la subespecie de uro salvaje del Sudeste Asiático, denominado Bos primigenius namadicus. Se trata de un mamífero rumiante grande y de cuerpo robusto, con unos 1,2-1,5 m de altura y 600-800 kg de peso medio.
Domesticado desde hace unos diez mil años en el Oriente Medio, posteriormente su ganadería se desarrolló progresivamente a lo largo y ancho de todo el planeta. Sus primeras funciones fueron para el trabajo y la producción de carne y de leche, además de aprovecharse los cuernos, el cuero o los excrementos, como fertilizante o combustible; también se siguen empleando en algunos países en los espectáculos taurinos. La cría y utilización de estos animales por parte del hombre se conoce como ganadería bovina. En 2011, la cabaña mundial de ganado bovino superaba los mil trescientos millones de cabezas. Además de las propias razas o variedades, se emplean diferentes formas de clasificación individual, como pueden ser la disposición y forma de la cornamenta, la capa o color del pelaje, o sus capacidades productivas.
Es un animal grande, de cuerpo robusto, que pesa por término medio 750 kg (kilogramos), con grandes variaciones que oscilan desde 150 a 1350 kg, una longitud de unos 2,5 m (sin contar la cola) y una altura hasta la cruz que varía entre 1,2 y 1,5 m dependiendo del individuo.
Su dentición está adaptada a la alimentación de pasto. Se compone de treinta y dos dientes en los adultos: ocho incisivos inferiores, cuatro premolares y tres molares por cada media mandíbula. Los incisivos son cortantes y orientados hacia adelante, aptos para cortar hierba. Carecen de incisivos superiores, que son reemplazados por una almohadilla dental. La mandíbula está adaptada para el movimiento circular, lo que les permite triturar el pasto con sus molares para que sea lo suficientemente fino como para ser digerido correctamente. La lengua es protráctil y está cubierta de papilas gustativas córneas que la hacen áspera al tacto. El morro u hocico es ancho y grueso. La frente es bastante amplia, plana y con pelos crespos y espesos en la parte superior: la melena o flequillo. Entre la línea de los ojos y el hocico, la frente se prolonga por la nuca o testuz. La cabeza es gruesa y con dos cuernos huecos a cada lado del cráneo, con el estuche liso y cuyo tamaño varía en función del animal y de la raza; los cuernos están orientados generalmente hacia arriba o lateralmente, y su forma recuerda los brazos de una lira. Las orejas son bajas y en forma de corneta, colgantes en el cebú, y están cubiertas de pelos finos en la parte exterior y con el pelo largo en el interior de los pabellones. Los ojos son ligeramente globulares.
Tienen un cuello corto y ancho, y una papada que cuelga por debajo del pecho. Su cola o rabo es larga y con un mechón de pelos largos en su extremo distal; el nacimiento de la cola es muy alto, en un hueco situado entre los huesos de la pelvis. La espalda es recta, con el lomo ligeramente arqueado. Los cebús tienen una amplia joroba justo después del cuello.[27] La pelvis es saliente y las caderas anchas y planas. Las hembras tienen una gran ubre bajo el vientre en el cuarto trasero del animal sujeta por ligamentos de suspensión, con cuatro tetillas de 5 a 10 cm (centímetros) de longitud y 2 o 3 cm de diámetro.
El cuerpo está cubierto de pelos cortos, cuya gama de colores va del blanco al negro pasando por varios tonos de rojo y marrón; los motivos o dibujos también son variados, y pueden tener un pelaje de color uniforme, con manchas más o menos extensas de otro color, o atigrado. Se apoyan y caminan con el extremo de sus dos dedos (ungulados artiodáctilos) que están revestidos con una envoltura córnea que forma una pezuña.
Su temperatura corporal media (anal) es de 39 °C (grados Celsius), con variaciones entre 38,5 °C y 39,2 °C.

Las vacas tienen un sistema digestivo especializado que incluye cuatro compartimentos: rumen, retículo, omaso y abomaso.