牧草的高水分打捆储藏是减少牧草养分损失的有效措施，但在储藏过程中也会因为微生物的活动使牧草发热或腐败而导致养分的损失。实践证明，采用防腐剂是达到上述目的经济、有效和简捷的办法之一。防腐剂最开始作为添加剂应用于食品，通过控制微生物的感染和繁殖来防止食品腐败变质。牧草作为家畜的食物，在储藏过程中也会出现腐败现象，需要添加防腐剂来防止牧草在储藏过程中营养价值降低甚至是腐败，所以出现了牧草防腐剂。

主要包括化学防霉剂、天然防霉剂和生物制剂等。

有机酸类。可抑制霉菌生长，并且减少热量生成及储藏损失，但由于对机械的腐蚀作用，以及对使用人员的潜在危害而限制了其应用。对于有机酸类防腐剂的有效性与长效性主要由牧草种类、干草含水量和添加剂有效成分的量来决定。

尿素。常见的氮肥，可被存在于微生物和植物中的尿素酶水解为氨，且其活力与微生物种群及数量存在很大的相关性。尿素虽然是有效的杀真菌防霉剂，但价格相对较高，故而限制了其在生产中的应用。

酸式盐。可电离出氢离子的盐，通常是酸中的氢离子部分被中和的产物，例如碳酸氢钠、硫酸氢钾等。

双乙酸钠。双乙酸钠是粉剂，在喷施时不能均匀覆盖牧草，大部分掉落于地上，损失较大，非常不适于吸附。另一方面，它对仪器的金属部分存在腐蚀作用。

双丙酸铵。具有极强的吸湿性，在潮湿空气中潮解，由丙酸和氨反应制得。有学者以1.25克/千克双丙酸铵对含水25%～30%的紫花苜蓿干草进行处理，结果4天后测得干草的最高温度为46℃。

铵类化合物。已经被成功用于高水分干草的打捆储藏，可有效杀死霉菌孢子，抑制腐败菌、丁酸菌等大部分有害细菌的繁殖，降低草捆内温度，减少热害。同时具有轻微的碱化作用，破坏纤维素、半纤维素、木质素这些骨架物质，并使纤维素通过水解作用逐级切短，形成低聚糖或单糖，提高干草的消化率。无水氨是有效的杀真菌剂，弱碱性，并且其中的氮可以被反刍动物作为营养源利用，具备了干草防霉剂的大多数标准。氨曾经被用作防霉剂，但是由于有挥发性，使用时造成的损失较大，对人体有潜在的危险，而且对机械具有腐蚀作用，从而限制了其在干草生产中的应用。

其他化学产品。2-苯基苯酚对人畜的毒性较低，且低浓度（0.5%）就可以阻止含水42%的干草发热和霉变，故被广泛应用于柑橘等水果的杀菌。微生物接种物P1155（含有短小芽孢杆菌）被研制用于高水分紫花苜蓿干草的储藏。这种接种物的优点是没有腐蚀性，易于混合与使用。有试验证明了P1155可以有效储藏高水分（25%、28%）紫花苜蓿干草，并且通过羔羊饲喂试验发现其有效地保护了高水分干草的营养价值。

天然防霉剂主要包括中草药类及其提取物、天然矿物质及其复合物，常见的有陈皮、艾叶、桂皮、杜仲、天然矿物质（主要有氧化钙）等。天然防霉剂抑菌谱广、灭菌和防霉作用强、不危害动物和人体健康、不破坏饲料的营养成分、风味和适口性好，具有成本低、使用便利、分散性好等特点。

根据联合国粮食及农业组织（FAO）/世界卫生组织（WHO）要求，防腐剂应具备添加量小、无毒性和刺激性、能溶解达到有效浓度、性质稳定、储存时不发生变化、不与饲料或其他成分起反应、无异味和臭味、有较广的抑菌谱、不影响家畜的健康生产等特点。

在牧草储藏过程中，常常会出现霉变和腐败的现象，使得牧草在品质极具下降的同时产生了很多可以使家畜中毒的毒素，牧草防腐剂的使用可以有效解决这些问题。