Los compuestos bioactivos de las plantas (PBC) son ampliamente distribuidos en el reino vegetal, incluyendo especies forrajeras, pero su impacto en la fermentación del ensilaje y el uso de ensilaje que contiene PBC por rumiantes ha sido poco investigado. Los efectos beneficiosos de PBC incluyen la protección de proteínas vegetales contra la degradación excesiva por taninos u oxidasas polifenólicas, lo que conduce a una reducción de nitrógeno soluble (N) y una mejor eficiencia en el uso de N por los animales, la reducción de emisiones de contaminantes como el metano entérico (CH), la mejora de la salud animal a través de actividades antimicrobianas, antihelmínticas o antioxidantes, y efectos positivos en la calidad de los productos animales, especialmente un mayor contenido de ácidos grasos poliinsaturados (PUFA). Sin embargo, aún existen lagunas en la investigación que requieren un esfuerzo interdisciplinario para garantizar un enfoque equilibrado que aborde de manera conjunta los pilares económicos, ambientales y de salud de la sostenibilidad. Aquí revisamos el potencial ofrecido por PBC para mejorar la calidad del ensilaje, la eficiencia en el uso de nutrientes, el rendimiento y la salud de los rumiantes, y la calidad del producto. Además, utilizamos un ejemplo de fertilización cruzada entre disciplinas para mostrar que la incorporación de especies de leguminosas que contienen PBC en el ensilaje de pasto puede proporcionar efectos múltiples y aditivos desde la fermentación del ensilaje hasta la calidad del producto.