Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi kondisi fisiologis sapi Bali selama birahi. Sembilan ekor sapi Bali digunakan dalam penelitian sebagai sampel. Metode deskriptif digunakan dalam penelitian ini. Pengukuran suhu vagina dilakukan dengan termometer digital dan sitologi vagina dengan bantuan cottonbud yang diusapkan pada glass objek. Sampel smear vagina diwarnai dengan pewarnaan Giemsa yang selanjutnya diamati dengan menggunakan mikroskop. Hasil penelitian menunjukkan bahwa suhu vagina adalah 38,39 ± 0,29 o C; 38,05 ± 0,15 o C; 37,4 ± 0,74 o C; 37,86 ± 0,3 o C yang meliputi fase diestrus, metestrus, diestrus, dan proestrus. Berdasarkan sitologi vagina smear, fase estrus memiliki lebih banyak sel kornifikasi superfisial dan sel intermediate yang menyebabkan konsentrasi estrogen meningkat. Berdasarkan hasil analisis profil suhu vagina, dapat disimpulkan bahwa sitologi dari vagina smear setiap jenis fase siklus estrus memiliki karakteristik sendiri dan pada gambaran setiap sel terdapat perbedaan fase siklus estrus.