绵羊与山羊虽然同称为羊，但他们是同科而不同属的动物，绵羊和山羊之间不能交配产羔。此外，绵羊和山羊在外形、解剖结构、生理、生活习惯上有很多相同之处，但也有一些不同之处。绵羊与山羊均具有较强的合群性，但绵羊较之山羊的合群性更强，不论在什么环境下均采取集体行动的方式。绵羊性情温顺、胆小，而山羊性情活泼，胆量较大，常可充作绵羊群的带头羊。绵羊和山羊都不喜欢在低温的环境中居住，都喜爱水、草、用具的洁净。但山羊更高燥、恶潮湿，因而在潮湿地区养奶山羊需建羊床。 不仅如此，山羊对气味不正或已践踏过的饲草虽饥饿也不肯入口。绵羊和山羊所采食的饲草种类均较多。但山羊所采食的饲草类较之绵羊更多，尤其是采食灌木嫩枝条，而且山羊的体型和被毛更有利于在灌木林中放牧。母绵羊的发情表现不如母山羊那样明显，山羊的产羔率一般比绵羊高。
绵羊和山羊虽然同为反刍动物，具有很多相似的地方。但是从动物分类上看，它们不是同属动物，除了彼此之间不能交配、繁殖之外，还有很多不同的生物学和生理学差异：
1、具有不同的染色体对数 绵羊有27对染色体，山羊有30对染色体。由于染色体数量不同，无法配对，因此导致两种羊彼此无法繁殖。
2、性情 绵羊迟钝，山羊灵活；但绵羊羔比山羊羔胆小，惊吓后快速逃窜。
3、采食习惯 绵羊喜食非禾本科草、阔叶草和草本植物，采食高度为5.1～17.4厘米；山羊喜食灌木嫩枝叶，包括植物的叶、茎和嫩枝，采食高度在20厘米以上。绵羊比山羊采食量多。
4、毛被 绵羊为粗细不同的被毛；山毛为粗刚毛和绒毛。
5、叫声 绵羊叫声为baa，山羊叫声为Maa。
6、角 大部分绵羊无角，仅少数有角；而大部分山羊有角，仅少数无角。
7、对矿物质的需要 绵羊对大部分矿物质元素的需要量少，山羊多；尤其是铜，绵羊需要量极少，若按山羊的给量饲喂，极易中毒。
8、对疫病的易感性 绵羊应该接种肠毒血症疫苗，而山羊可以不予接种；绵羊易患蠕虫病（主要为园线虫科的蠕虫），但很少罹患外寄生虫病（包括疥癣）；带长毛的山羊不仅易染白虱，而且易患疥癣。
9、驱除杂草的能力 绵羊被称为“天然驱草剂”，有采食和驱除田间和林间杂草的作用；但山羊在林间有损坏幼苗的“破坏”作用。
10、管理方面 绵羊很少修蹄，一般一年修1～2次即可，而山羊要经常修蹄（一般1～2次/月）。
11、乳成分 绵羊乳中含干物质19.2%，脂肪6.9%，蛋白质6.5%，无氮浸出物4.9%；而山羊乳相应为：12.9%、4.1%、3.7%和4.2%。基于两种羊乳在组成成分方面的差异，绵羔羊出生1个月，体重增加100克时，每天需绵羊奶640克。如果改用山羊奶和牛奶饲喂，同样的增重则需山羊奶（或牛奶）800～1000克。