牛蛙躯体由头、躯干及四肢三部分组成。颈部很不明显。蛙体无尾巴。全身中轴对称略成纵扁纺锤形状，硕大粗短。跪坐时背部隆起。从外形上比较，牛蛙比我国常见蛙类大得多。
头部 牛蛙头部位于躯体的前端，宽而扁平，略呈三角形。此构造在水中游泳时可减少阻力。头部着生有口、眼、鼓膜、鼻、声囊等器官。
口 牛蛙口阔、口裂大，向后一直到达鼓膜下方，适于捕食个体较大的食物。口唇的颌骨内缘生有颌齿，口腔顶壁的锄骨生有骨齿。牛蛙的颌齿和骨齿不具咀嚼功能，但在捕食时能帮助把握食物，增加捕食的有效性。牛蛙口腔内有一条肉质发达的舌头，形状卵圆，前端有缺刻。舌根着生在下颌前缘。舌尖平时折缩在口腔内，捕食时自如翻出口外以扩大其捕食范围。牛蛙舌头柔软多肉，富有弹性，伸缩力特强。舌头表面能分泌大量黏液，伸出舌头捕食即以其舌面黏液黏住昆虫等食物后再送入口腔。
眼 牛蛙头部两侧上方有一对突出的大眼，呈椭圆形。眼有上下眼睑，上眼睑不活动而下眼睑可自如活动，以适应陆栖复杂的环境。牛蛙眼上还有一个半透明的瞬膜，能开能闭，具有保护眼球的作用。下水游泳时，瞬膜即闭，既保护眼睛又不妨碍水下视觉作用。牛蛙眼睛瞳孔的形状为椭圆形，虹膜为红色，外有一圈金黄色。夜间，牛蛙往往睁圆大眼，瞳孔放大后几乎占据整个眼面。此时若用手电筒照射观察，显出晶莹的淡蓝色或淡绿色。在稳定的强光照射下牛蛙往往匍匐不动，易于捕捉。但光线稍一移动，牛蛙即会蹦跳逃逸。牛蛙眼球大而突出，视野开阔，视力较强，除了蛙体正后方和正上方之外，其余各方位均能看得见，尤其对活动的物体十分敏感，捕获活动的食物非常准确。对静置不动的食物，即使放在牛蛙有效的视距内也会视而不见，不食半点，饿以待毙。牛蛙的眼睛和口腔只隔一层薄膜。吞咽食物时往往眼睛一闭，眼球陷入眼眶底部，向下推压口腔，以便加速咽下口中食物而继续捕食。眼球有帮助吞咽食物的作用。
鼻 牛蛙鼻孔位于头前部背面中轴线两侧，稍近吻端而朝上的一对小孔，内连鼻腔，并与口腔相通。牛蛙鼻孔中有活瓣，能不断的开闭以控制空气的进出，帮助呼吸。牛蛙鼻腔内还分布有嗅黏膜，是一种味觉感受器，具有嗅觉作用。
鼓膜 牛蛙无外耳，仅有一对较大的形状如疤的圆形耳鼓膜，位于两眼后方。这是牛蛙的听觉器官。它能接受十多米及至几十米外传来的声音产生听觉。听觉很灵敏。牛蛙的鼓膜大小还是区别其性别的主要标志之一。雌蛙的鼓膜比雄蛙小得多，其大小与其眼径差不多。雄蛙的鼓膜则比雌蛙大得多，其大小比其眼径大一倍左右。
声囊 牛蛙雌蛙无声囊构造，而雄性牛蛙的鼓膜后方左右各具一个弹性声囊 (vocal sac) 开口于口咽腔内。当其嘴巴和鼻孔闭紧，使空气在声囊与肺之间往复流动，声带的弹性边缘便振动发声。声音在声囊内共鸣，变得十分洪亮，犹如牛叫。尤其在生殖季节，雄蛙鸣叫更为剧烈。发情高峰期间，一只雄牛蛙每小时鸣叫可达100～120次。鸣叫时，声囊胀大如球。雌性牛蛙由于没有声囊，一般不能高声鸣叫，但在发情时也能发出轻微的 “咔、咔” 的应和声。
躯干部 牛蛙的躯干部自颈部至体后端正中部分，为全身最大的部分，粗短而宽厚。背侧有两条从眼后至后肢基部的明显隆起的背侧褶。体腹部十分膨大而柔软。泄殖腔开口于躯干末端，兼司排泄和生殖之用。躯干内部包容了心、肺、胃、肠、肝、胆、胰脏、肾脏、膀胱、生殖器官等全部内脏。
心 牛蛙心脏略呈圆锥形，由两个互不相通的心耳、一个心室、一个动脉圆锥和一个静脉窦等部分组成，位于体腔的前部，后胸骨下方，肝脏腹面正中线上，与体腔完全隔离，外面有囊状的心包包裹。牛蛙心脏是牛蛙血流的动力泵，是牛蛙循环系统中的最主要脏器。由于牛蛙的心室只有一个，没有分隔成两室，血液在心室中有混和现象，使肺循环与体循环不能分开，因此导致牛蛙血液供氧能力较低，体内的氧化作用不完全，体温无法恒定，所以牛蛙属变温动物 (poikilothermal animal)，且有冬眠习性。
肺 牛蛙肺是由一对富有弹性的构造较为简单的薄壁盲囊组成，位于体腔前端。肺盲囊内壁呈蜂窝状，从而增加了与空气的接触面积，囊壁具有丰富的微血管便于进行气体交换。牛蛙肺的膨胀和收缩能力都比较大。在肺肌纤维的作用下，吸气时肺迅速膨胀，便于吸入较多新鲜空气： 呼气时肺收缩得很小，便于气体排出。牛蛙的肺是牛蛙呼吸的主要器官。但由于其构造简单，无法为血液提供充分的氧气。经粗略分析，在一只牛蛙气体交换总量中，肺呼吸仅占60%多一些。其余部分的气体呼吸量则由其皮肤完成。
胃 牛蛙胃膨大呈袋形，是消化管 (digestive canal) 中最膨大的部分，位于牛蛙体腔 (coelomic cavity)的左侧，紧接于食道之后。胃连接食道一端的称为贲门，连接肠道一端称为幽门 (pylorus)，有括约肌控制幽门。牛蛙胃壁很厚，从外向内由浆膜层、肌肉层、黏膜层组成。肌肉层的肌纤维伸缩力特强，弹性好。饱食时胃体会极大膨胀，其容纳食物体积比空胃时大10倍左右。黏膜层中含有很多管状的胃腺，胃腺分泌胃液，分泌的胃液含有盐酸和胃蛋白酶，有助食物加速消化。
肠 牛蛙肠分小肠和大肠两部分。小肠起于幽门之后，在体腔内几经盘曲之后通入体腔后端正中膨大而陡直的大肠。小肠肠径自头至尾几乎一致，肠壁比胃壁薄许多，但构造与胃壁差不多，从外向内同样由浆膜层、肌肉层、黏膜层组成。小肠是牛蛙主要的消化吸收器官。在胆汁、胰腺等消化液的参与作用下，消化食物，吸收其营养。大肠短而直，又称直肠，是吸收水分和形成粪便的场所，开口于泄殖孔腔，排出粪便。
肝 牛蛙肝脏有左、中、右三叶，位于体腔腹面的中前部。打开牛蛙腹腔，三叶肝脏面积约占其体腔腹 面总面积的75%左右。牛蛙肝脏的大小和颜色随其营养条件的优劣而变化。夏季食物丰富时，牛蛙肝脏体大量重，颜色红润而鲜艳。经过越冬，牛蛙肝脏体积明显变小，重量明显减轻，颜色变紫或变灰。经分析测定，3月份牛蛙肝脏占体重的比重仅为9月份的一半左右 (表7-1-1)。由此可见，牛蛙冬眠(hibernating) 时肝脏所贮存的养料被不断地消耗。
表7-1-1 不同月份牛蛙肝脏占体重的百分比表
| 测定月份 | 9 | 11 | 1 | 3 |
| 肝脏占体重 的百分比 | 5.5 | 3.8 | 2.6 | 2.3 |
胆 牛蛙胆是一个卵圆形的黄绿色的囊袋，位于肝脏中叶背面，由结蒂组织和腹膜与肝脏相连。胆囊内储存着由肝脏所分泌的黄绿色的胆汁，经胆总管输入小肠的前端十二指肠，帮助消化食物。
胰 牛蛙胰脏为淡红色或黄白色的管状腺，外形不规则，位于胃小弯与十二指肠之间的系膜上。胰脏是牛蛙的主要消化腺，其分泌的胰液由胰管汇集与贯穿其中的胆总管连通后一并输入十二指肠。胰液中含有蛋白酶 (proteolytic enzyme)、脂肪酶 (lipase)、淀粉酶 (amylase)、多糖酶等消化酶 (digestive enzyme)，帮助消化食物。牛蛙的肝脏、胰脏都较发达，分泌的胆汁和胰液较多，因而肠道对食物消化吸收能力较强。
肾 牛蛙的肾是一对暗红色、长椭圆形的器官，位于体腔 (coelom)后部脊椎两旁。牛蛙体内多余的水分主要通过肾脏过滤后形成尿液并通过肾两侧的输尿管下行，流入泄殖腔，再进入膀胱。肾脏是牛蛙排泄系统中的主要器官。
膀胱 牛蛙膀胱是牛蛙尿液的储存囊，中空如壶，位于泄殖腔 (cloacal chamber) 腹侧。牛蛙膀胱开口于泄殖腔。平时，泄殖腔末端的括约肌收缩得很紧，可防止输尿管输送来的尿液流出，逐渐将尿液贮存于膀胱内，待充满时再经泄殖腔排出体外; 排尿时，由于腹肌骤缩，膀胱受压，即将尿排出。用手捉蛙，手捏蛙腹既使牛蛙腹肌收缩又会给膀胱加压，因而牛蛙被捉时极易排尿。
生殖器官 牛蛙雌雄异体 (gonochorism)，它们的生殖器官 (reproductive organ) 也各不相同。
雌性牛蛙生殖器官有卵巢、输卵管、子宫、脂肪体、泄殖腔等主要器官。卵巢位于肾脏前端，为一对长囊状、多褶的雌性生殖器官。其中心为空腔，腔内充满黑白两色的卵子。临近生殖季节，卵细胞在卵巢中逐渐成熟，黑色圆形卵子所占的比例逐渐增大，直至占据大部分卵巢腔。成熟的卵子则破卵巢外壁落入体腔，通过腹腔壁的纤毛运动，进入输卵管的喇叭型开口，再逐渐向输卵管内的后端移动，并逐渐包上输卵管内腺体所分泌的胶质，形成卵胶膜，最后进入子宫内贮存。到生殖季节，在雄性牛蛙抱对的刺激下，卵子从子宫内排出体外与雄性牛蛙的精子结合受精。
脂肪体虽不是雌性牛蛙直接的生殖器官，但它负责供应卵子发育的养料，是卵子营养源器官，位于卵巢前方，是一对黄色的内含大量脂肪的组织。在越冬和生殖季节，由于维持生命和保证卵细胞的生长发育，脂肪体内贮藏的营养物质被大量消耗而逐渐变小 (表7-1-2)。
表7-1-2 不同月份雌性牛蛙脂肪体占体生重的百分比表
| 测定月份 | 9 | 11 | 1 | 3 |
| 脂肪体占体重 的百分比 | 17.5 | 12.1 | 8.6 | 4.6 |
雄性牛蛙生殖器官 有睾丸 (spermary)、输精管 (sperm-duct)、贮精囊 (sperm reservoir)、脂肪体(fat body)、泄殖腔 (cloacal chamber) 等主要器官。
睾丸位于肾脏腹面，大多为一对，但亦有单只的。单个的睾丸个体特别大，其重量略少于一对的重量。牛蛙睾丸椭圆形，浅黄色，是精子发生器官。生成的精子成熟后由输精管输入贮精囊贮存。到生殖季节，雌蛙排出卵子时，雄蛙即会及时地射出精子，结合受精。雄蛙脂肪体则是精子发育的营养源。在越冬和生殖季节过后，脂肪体同样明显缩小。
四肢 牛蛙的四肢着生在躯干部外侧，分前肢一对，后肢一对，通称 “四肢”。牛蛙前肢粗而短，具有四趾，各自分开，趾间无蹼，趾端无爪。栖息陆地时，常以前肢着地，支撑前部，以利举目张望，探测四周。蹦跳降落时前肢先行着地，可使躯干及头部免受震动损伤。栖息水中时，常以前肢抓住水面的水草，使其头部露于水面呼吸。性成熟的雄蛙前肢第一指内侧有发达的 “婚瘤”，繁殖期间雄蛙的前肢借此紧紧抱住雌蛙腋部，有促进产卵的作用。雌蛙前肢则无 “婚瘤”。
牛蛙后肢大腿及胫部的肌肉特别发达，其出肉率约占牛蛙总体重的40%左右，是蛙身上最美食的部分。从生理功能上说，牛蛙后肢是跳跃、游泳的主要器官。牛蛙后肢异常粗壮、长大，约比前肢长2.5倍，并且强有力，跳得高，跳得远，有利追捕食物或逃避敌害。牛蛙后肢具五趾，趾间有蹼相连，在水中游泳时可增加推力，有利快速游泳。
皮肤与体色 牛蛙皮肤裸露，由较薄的表皮层和较厚的真皮层组成。表皮层由角质层和生发层构成。角质层中常有1～2层细胞开始角质化，但程度不深。这种轻微的角质化，在一定程度上能防止水分蒸发。完全角质化的细胞常成片脱落漂浮于蛙池水面。表层最下面的生发层细胞有很强的分生能力，新生的细胞可逐渐向上补充已脱落的角质层细胞。牛蛙皮肤真皮层中分布有很多腺体，能分泌大量黏液，使其皮肤表层保持湿润，并有护肤杀菌防病及调节体温的作用。真皮层还布满微血管和神经末梢。丰富的微血管能够吸收溶解于皮肤表面的氧气和排出二氧化碳。有人粗略估测，牛蛙皮肤表面面积与其肺表面面积的比例为约3：2。在冬眠期间，牛蛙几乎全靠皮肤呼吸。因此，牛蛙的皮肤具有呼吸功能，是重要的呼吸器官之一。丰富的神经末梢可以传导中枢神经指令，释放各种激素，改变肤色以适应外界环境，或吸引异性以催情，增强自我保护和繁衍能力。牛蛙背部及四肢的皮肤上布有不规则的虎斑条纹，颜色常为黄绿色或墨绿色，腹部为白色，杂有暗灰色斑纹，雄蛙咽部则为黄色，这是牛蛙皮肤内含有色素细胞所致。色素细胞中色素颗粒扩散，可使牛蛙皮肤颜色变深; 色素颗粒集中则使牛蛙皮肤颜色变浅。牛蛙体色的变化是在外界环境影响下，通过神经体液调节而发生的。如环境变暗，通过眼、视神经传至脑垂体中叶，使它分泌促黑激素，使黑色素扩散，红色素和黄色素集中，蛙体即变暗色。外界温度的变化也会引起牛蛙体色的改变。温度升高，体色变浅; 反之，体色加深，以利吸收更多的阳光来提高体温。总之，牛蛙体色的灵活多变全是其对复杂的两栖环境条件的一种适应。牛蛙的皮肤只有少部分区域固着在皮下组织上，大部分未固着的地方是充满淋巴液的皮下淋巴间隙，呈囊状。因此，牛蛙皮很容易整张剥离，以利制革或加工其他用品。