Trouver et avaler sa nourriture n'est que le début de l'alimentation. Chez les animaux, la matière organique grossière (aliments) doit être transformée en matière organique microscopique (nutriments). C’est la digestion. La transformation se fait dans le tube digestif qui débute par la bouche et se termine à l'anus qui rejette les déchets (crottes ou fécès).
Les animaux carnivores ont un tube digestif assez court, alors que les herbivores l'ont beaucoup plus long (l'intestin d'une vache est 5 fois plus long que celui d'un lion), car les fibres végétales sont plus difficiles à digérer que la chair animale. De plus, les herbivores possèdent un gros caecum rempli de bactéries qui les aident à digérer les fibres végétales.
Pour aider la digestion, de nombreuses glandes internes sécrètent des liquides capables de dissoudre ou de transformer la nourriture avalée. Déjà, dans la bouche, la salive imprègne tout ce qui est avalé. Au cours du trajet à l'intérieur du tube digestif (œsophage, estomac et intestins), d'autres sucs contribuent à la digestion.
Chez les serpents, ils sont assez puissants pour dissoudre même les os de l'animal avalé entier.
Par contre, les rapaces devront les recracher sous la forme d'une pelote.
En fonction du régime alimentaire, le système digestif est différent mais le plan d’organisation général est identique chez tous les animaux.
Ainsi l’appareil digestif est constitué d’un tube ouvert à ses deux extrémités et sur lequel sont branchés des organes libérant des sucs digestifs.
Certains êtres vivants, du fait d’un cycle de vie constitué de deux phases (larvaire et adulte) changent d’appareil buccal en cours de vie.
Il y a l’exemple de chenille qui est broyeuse de feuilles et qui en devenant papillon change d’appareil buccal pour avoir un appareil suceur de nectar.
On peut aussi citer les petits des mammifères qui à leur naissance n’ont pas de dents et pour se nourrir, tètent le lait des mamelles de leur mère. Après le développement de leurs dents, ils deviennent, selon leur espèce, herbivore, insectivore ou carnivore.