牧草在饲喂和放牧时，影响家畜生产性能和适口性的各种理化成分称为牧草品质。主要包括草类植物的营养成分，例如粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪、无氮浸出物和灰分等，也受植物适口性、可消化率和有毒有害成分等影响。

牧草作为反刍动物重要的饲料来源，其质量取决于动物采食后表现出来的生产性能。牲畜的生产性能受诸多因素的影响，牲畜的全部能量、蛋白质和矿物养分等主要来源于采食的牧草和饲料作物，而牧草的实际饲用价值取决于采食量、消化率及牲畜所需的特殊养分的含量，任何组分的改变都会对牧草的饲用价值产生影响。牧草品质改良的内容包括牧草物理性状、解剖结构、矿质元素含量、蛋白质含量、采食率、消化率、适口性和有毒有害成分。例如，叶片含有较多蛋白质、钙及胡萝卜素等，增加叶片或提高叶片中的营养成分的含量可以提高营养价值。C₄牧草具有密集的管状维管束，且外围具有厚壁维管束鞘，是影响C₄植物降解的主要因素。矿质元素的含量与牧草品质和家畜生产密切相关。例如，牧草中钾/（钙＋镁）的比例高于一定量时，放牧后易引起破伤风病。牧草消化率与木质素含量、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量呈负相关。叶片的质地、抗拉强度、生物碱含量、可溶性碳水化合物含量与牧草的适口性密切相关。例如，草木樨茎秆中含有香豆素，饲喂牲畜后引发出血病。高羊茅和某些黑麦草含有生物碱，内生真菌侵染后产生麦角型生物碱，牲畜采食后会中毒。因此，牧草品质改良的目的就是通过育种技术控制和改良影响品质的遗传特征，以提高草食动物的生产性能，提高草地生产力。

对牧草品质进行准确的评价和鉴定是牧草品质育种的重要前提。常见的牧草品质分析的方法包括化学组分分析法、溶液指示法、人工离体瘤胃法、离体瘤胃发酵法及近红外反射光谱法。将获得具有目标性状的优良种质作为育种材料，通过选择育种、杂交育种、轮回选择等常规育种方法育成新品种。加拿大已选育出的低香豆素草木樨品种Dental，就是通过种间杂交选育而成的，将细齿草木樨中两个控制低香豆素含量的基因转移到白花草木樨中，再经过胚组织培养及嫁接技术选育而成。随着分子生物学技术的发展，鉴定和筛选控制牧草品质性状的关键基因成为牧草品质的改良的重要方向。例如，果聚糖是许多牧草植物产生并储存的主要可溶性碳水化合物，可溶性碳水化合物水平的升高将抑制由于木质化引起的可消化性的降低，而且牧草中非结构性碳水化合物浓度的增加，将导致反刍动物对牧草的吸收，以及在瘤胃中对蛋白质的获取和活体重的增加。牧草中果聚糖的合成至少涉及了3个重要的酶，即蔗糖-蔗糖果糖基转移酶（1-SST）、果聚糖-果聚糖-6-果糖基转移酶（1-FFT）、蔗糖-果聚糖-6-果糖基转移酶（6-SFT）。利用转基因的方法对果聚糖合成的调节进行品质和抗逆改良已经在豆科牧草（白三叶、苜蓿）与禾本科牧草（多年生黑麦草、高羊茅）中进行了尝试。