蛋白质是塑造一切细胞和组织结构的重要成分。蛋白质是由氨基酸组成的一类数量庞大的物质总称。通常所讲的饲料蛋白质包括真蛋白质和非蛋白质类含氮化合物，因此统称为粗蛋白质。蛋白质是构成动物体最基本物质；是体液、酶、激素与抗体的重要成分；是遗传物质的基础；可分解供能；是动物产品的重要成分。
1、几种氨基酸的营养生理功能
赖氨酸（第一限制氨基酸）：动物体内合成细胞蛋白质和血红蛋白所必需的氨基酸，也是幼龄动物生长发育的必需营养物质。缺乏时，食欲降低，体况消瘦，生长停滞，血红蛋白减少，贫血，肝脏病变。皮下脂肪减少，骨的钙化失常。
蛋氨酸：动物代谢中的一种极为重要的甲基供体。通过甲基转移，参与肾上腺素、胆碱和肌酸的合成；肝脏脂肪代谢中，参与脂蛋白的合成，将脂肪输出肝外，防止产生脂肪肝，降低胆固醇；此外，还具有促进动物被毛生长的作用。缺乏时，发育不良，体重减轻，肌肉萎缩，被毛变质，肝脏肾脏机能受损，易产生脂肪肝。
色氨酸：参与血浆蛋白的更新，并与血红素、烟酸的合成有关；它能促进维生素B2作用的发挥，并具有神经冲动的传递功能；是幼龄动物生长发育和成年动物繁殖、泌乳所必需的氨基酸。缺乏时，食欲降低，体重减轻，生长停滞。产生贫血、下痢，视力破坏并患皮炎。雄性动物缺乏时睾丸萎缩。
亮氨酸：是合成体组织蛋白质与血浆蛋白质所需的必需氨基酸，是免疫球蛋白的成分并能促进骨骼肌蛋白质的合成，对除骨骼肌以外的机体组织蛋白质的降解有抑制作用。
牛磺酸：猫体内由于缺乏合成牛磺酸的限速酶，所以不能以蛋氨酸和半胱氨酸为原料合成机体所需的牛磺酸，要从动物蛋白中获取。牛磺酸除了可以与胆酸结合生成牛黄胆酸，促进脂肪及脂类物质消化吸收外，还对维护其敏锐的视觉、正常的繁殖、免疫和神经等诸多方面有重要作用。
2、肽的营养生理功能
一些研究发现，动物采食纯合饲粮（蛋白质完全由工业氨基酸或氨基酸平衡的低蛋白质饲粮）时，不能达到最佳生长、生产性能。因为动物对蛋白质的需要不能完全由游离氨基酸来满足，肽特别是小肽在蛋白质营养中有着重要作用。
3、蛋白质不足或过量对宠物的危害
蛋白质不足：消化机能紊乱。食欲下降，营养不良，慢性腹泻。幼龄动物生长发育受阻，甚至死亡。易患贫血症及其他疾病。影响繁殖性能。其他方面，泌乳下降，换毛受影响。
蛋白质过多：不仅造成浪费，还引起代谢紊乱，使心脏、肝脏、肾脏、消化道、中枢神经系统的机能失调，严重会发生酸中毒。过量的蛋白质中多余的氨基酸在肝脏中脱氢，形成尿素由肾随尿排出体外，加重肝肾负担，严重时引起肝、肾疾病，夏季还会加剧热应激。
4、宠物对蛋白质的需求
氨基酸是组成蛋白质的基本单位，宠物的蛋白质营养实质就是氨基酸的营养，品质好坏取决于它所含各种氨基酸的平衡状况。必需氨基酸：体内不能合成或合成慢、少，必需由食品提供的氨基酸。犬有9种，即赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、苏氨酸、组氨酸。猫还有精氨酸、牛磺酸。限制性氨基酸：宠物对氨基酸的需要有一定的比例，饲料缺乏一种或几种必需氨基酸时，就会限制其他氨基酸的利用，使整个饲粮中蛋白质利用率下降，故称它们为该日粮的限制性氨基酸。植物性饲粮中，赖氨酸均为犬猫的第一限制性氨基酸。蛋白质饲粮中一般蛋氨酸较为缺乏。
5、提高宠物食品蛋白质转化率的措施
配合日粮时饲料原料应多样化；强化补饲氨基酸添加剂；合理地供给蛋白质营养。日粮中蛋白质与能量要有适当比例。正常情况下，被吸收蛋白质的70%~80%被动物合成体组织或产品，20%~30%分解供能。碳水化合物和脂肪不足时，必然会加大蛋白质的功能部分，减少合成体蛋白质和动物产品的部分，导致蛋白质转化率降低。控制饲粮中的粗纤维水平，粗纤维含量高时，会加快食物通过消化道的速度，使其本身消化率降低，影响蛋白质及其他营养物质的消化。饲粮中粗纤维含量不能超过5%。掌握好饲粮中蛋白质的水平。数量适宜，品质好。但饲喂过多时，蛋白质的转化率随过多程度的增加而逐渐降低。结果多余的蛋白质只能做能源，既不经济且还增加肝肾的负担。正确的饲喂技术。长期饲喂单一的饲粮，猫会产生厌食，进而蛋白质等营养缺乏。沙丁鱼、生肝脏、脾脏对猫具有轻泻通便作用，熟的无此作用，有时会引起便秘。饲喂脾脏时每周不要超过2次，肝脏也是。不要饲喂结缔组织，因其中的蛋白质难以消化吸收。
二、脂肪
各种宠物食品和宠物体中均含有脂肪，主要分为真脂肪和类脂肪两种，两只统称为粗脂肪。真脂肪在动物体内脂肪酶的作用下，分解为甘油和脂肪酸。类脂肪除了分解为甘油和脂肪酸外，还含有磷酸、糖及其他含氮物。
1、脂肪的营养生理功能
脂肪是动物体组织的重要成分，参与细胞构成与修复；是供给动物体能量和贮备能量的最好形式；是脂溶性维生素的溶剂，促进其吸收；为动物提供必需氨基酸；对动物有保护作用；宠物产品的成分。
2、必需脂肪酸的营养生理功能与缺乏
不饱和脂肪酸中，有几种不能在宠物体内合成，必需有食物供给，故称为必需脂肪酸。犬的必需脂肪酸有三种：亚油酸（十八碳二烯酸）、亚麻酸（十八碳三烯酸）、花生油酸（二十碳四烯酸），这三种脂肪酸在犬体内可以相互转化，所以人们认为在日粮中亚油酸占1%~1.4%即可。对于猫的必需脂肪酸的研究比较少，一般认为日粮中1%的亚油酸或花生油酸即可防止必需脂肪酸的缺乏，由于猫没有将亚油酸转化为花生油酸的功能，所以日粮中必须考虑花生油酸的供给。脂肪酸是细胞膜和细胞的重要组成成分，参与磷脂合成，并以磷脂形式出现在线粒体和细胞中。胆固醇必需与必需脂肪酸结合才能在体内正常运转和代谢。与动物精子生成有关，是动物体内合成前列腺素的原料。
3、宠物对脂肪的消化与吸收
犬在妊娠期内，胰岛素功能受损，使脂肪不能充分利用，脂肪再肠道里没有起任何变化就被排泄了，会导致犬出现皮炎、皮屑增多、被毛无光泽、皮肤干燥等症状。最好添加脂肪酶的措施帮助脂肪的消化，或在母犬的饲粮中添加较多的玉米油。玉米油通过消化道时，可以被母犬吸收，少量的玉米油还有激活胰岛素的功能。