Poiché lo stomaco di una mucca comprende quattro diverse camere con i loro processi chimici e funzioni biologiche, la composizione chimica dello sterco di vacca include una varietà di sostanze diverse. Queste sostanze includono cose come microrganismi, prodotti di digestione, secrezioni da diverse parti del tubo digerente e camere dello stomaco e acqua. Di tutti questi diversi componenti, il letame è composto principalmente da cellule organiche morte e cibo non digerito.
Lo stomaco e il tubo digerente della mucca sono suddivisi in compartimenti stagni in camere e sezioni intestinali che svolgono una varietà di funzioni diverse. Alcune camere iniziano il processo di disgregazione del cibo con fermentazione e microrganismi, mentre altre assorbono acqua e altri minerali. A causa di questa complessa serie di passaggi, ogni fase del processo digestivo della mucca aggiunge sostanze chimiche e sostanze diverse alla composizione chimica dello sterco.
I componenti principali dello sterco di vacca sono i resti metabolici del tessuto vivente e parti del cibo che non era in grado di digerire, come la cellulosa e la lignina. Queste sostanze non digerite di solito provengono dalle pareti cellulari delle cellule vegetali che la mucca ha consumato. Altri esempi di materiali che possono essere trovati nella composizione dello sterco di mucca includono sali biliari, muco, tessuto cheratinizzato e sali di calcio da acidi grassi.
