影响奶牛场的大环境因素主要为奶牛场所处位置的自然环境如：温度、湿度、风向、风速、光照、地形、地势等因素。
1、温度
在温度处于5℃~22℃的环境下，是奶牛感觉比较舒适的环境温度。其中，在10℃时，奶牛维持正常生理及产27kg奶需要摄入的饲料干物质消耗量和饮水量将处于比较理想的水平。而在此温度范围之外则有可能引起热应激或者冷应激，将会造成饲料的损耗和产奶量下降。
2、湿度
奶牛的热/冷应激不只是与温度有关，同时与湿度也有密切的关系，在冬季当牛舍的湿度较高时，会造成低温高湿，从而引起奶牛更强烈的冷应激。在夏季当牛舍湿度较高时会造成高温高湿，从而引起更强烈的热应激。牛舍湿度较高还会促进细菌和疾病在牛群更快速的蔓延和传播，潮湿还会加快设施设备的老化，致使设备在使用2~3年内就会出现生锈情况，使浑浊气体滞留积聚在地面，增强牛只患病风险。
3、空气质量
牛舍中的主要不良气体组成有：CO2、NH3、N2O、CH4、H2S等，这些气体浓度过高时将对牛群和工作人员的身体健康和福利状况产生不良影响。
4、光照
光照良好的奶牛场将会提高工人的工作效率、舒适度和安全性。此外，奶牛对光照度比较敏感，是以白天为主的节律性动物。夏季是奶牛泌乳的最佳季节（16小时白天，至少6小时不被打扰的黑夜），这种环境会刺激泌乳，奶牛也感觉更舒适，可以提高10%的牛奶产量。另外，良好的光照会促使奶牛更容易发情。
5、风向、风速
奶牛场所处于环境的风向、风速对于牛舍内部环境影响至关重要，应根据奶牛舍标准通风量的要求，适时地通过设施设备调控牛舍内部风速变化以适应牛群需要。
6、地形、地势
中国的地势、地形比较复杂，在牛场环境的构建上也应当充分考虑牛场所在地的地形、地势特点，从而进行科学、合理的设计奶牛场的生产区、生活办公区、饲料区、粪污处理区及给排水的整体布局，可以降低土方量，提高土地利用率，保证后期运行顺畅；另外，也便于进一步做牛舍内环境控制系统的设计与布局。