As espécies de bactérias fermentadoras estritas de aminoácidos são Peptostreptococcus sp., Clostridium aminophilum e C. sticklandii.

As principais bactérias fermentadoras de carboidratos não estruturais são Ruminococcus flavefaciens, R. albus, Fibrobacter succinogenes e Butyrivibrio fibrisolvens.

As principais bactérias fermentadoras de carboidratos estruturais são Bacteroides amylophilus, Streptococcus bovis, Selenomonas ruminantium e Lachnospira multiparus.

O desenvolvimento do rúmen como câmara de fermentação inicia-se no animal recém-nascido e para que haja o estabelecimento dos microrganismos no rúmen é necessário o fornecimento de aditivos alimentares, ou seja, probióticos à base de micróbios vivos.

Além das bactérias, o rúmen é povoado também por protozoários que são microrganismos pluricelulares, aeróbios, não patogênicos e por fungos quitridiomicetos aeróbios, produtores de zoósporos flagelados, inicialmente considerados protozoários flagelados.