野牦牛是大型偶蹄类动物。身体强健，肩部显着隆起。耳较小；雌雄均有角，角黑色，雄性角大，角末端距离远。四肢短而强健。躯体上方被毛短而光滑，体侧、腹面、及尾部毛长而下垂，常常接近地面。体长约250厘米，肩高约170厘米。全身毛色以深黑褐色为主。
牦牛头大，角粗，皮松厚，髻甲高长宽，前肢短而端正，后肢呈刀状，体侧下部逆生粗长毛，尾短并着生蓬松长毛，公牦牛头粗重，呈长方形，颈短厚且深，睾丸较大，接近腹部，不下垂；母牦牛头长，眼大而圆，额宽，有角，颈长而薄，乳房小，呈碗碟状，乳头短小，乳静脉不明显。
头较粗重，额宽平，面稍凹，眼圆存在神，嘴方大，唇薄，绝大多存在角，角形向外折向上、开张，角间距大，母牦牛角很细。公、母均无肉垂。前胸开阔，胸深，肋开张，背腰平直，腹大而不下垂，尻部较窄、倾斜。尾根低，尾短。四肢强健存在力，蹄小而圆，蹄叉紧，蹄质坚实。前胸、臂胸腹体侧着成长毛及地，尾毛丛生帚状。
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