La plupart des étoiles de mer, également connues sous le nom d'étoiles de mer, mangent en ouvrant les coquilles de proies telles que des palourdes ou des huîtres avec leurs bras, en poussant leur estomac hors de leur bouche et dans la coquille de la proie, en digérant partiellement l'animal puis en tirant leur estomac de nouveau dans leur bouche. Les étoiles de mer qui n'ont pas de disques d'aspiration avalent leurs proies entières et éjectent ensuite les parties non digérées.
La méthode inhabituelle de digestion des proies à l'extérieur de leur corps permet aux étoiles de mer de manger des animaux considérablement plus gros que leur petite bouche. Outre les huîtres et les palourdes, ils se nourrissent de moules, d'arthropodes et de poissons. Certaines espèces complètent leur alimentation avec des algues et d'autres matières organiques.
Le système digestif d'une étoile de mer occupe non seulement le disque mais aussi une partie des bras. L'estomac cardiaque qui engloutit sa proie libère des enzymes pour faciliter la digestion. Une fois la proie partiellement digérée rétractée dans le disque, la nourriture est transmise à l'estomac pylorique. Cela a des extensions dans les bras bordées de glandes qui absorbent les nutriments de la nourriture. Un intestin court, le rectum et l'anus se trouvent au sommet du disque. Les étoiles de mer manquent d'organes sensoriels distincts et de cerveaux centralisés, mais elles ont un système nerveux complexe et réagissent aux conditions de lumière, de température, de toucher et d'eau. Incapables de planifier leurs actions, si les étoiles de mer détectent une proie, elles se dirigent instinctivement vers elle.
La majorité des étoiles de mer sont des prédateurs généralistes, se nourrissant principalement de bivalves tels que les palourdes et les moules. En plus des bivalves, certaines étoiles de mer mangent également des balanes, des escargots, des microalgues, des éponges et d'autres petites créatures marines. Quelques espèces d'étoiles de mer subsistent grâce à la décomposition de matières fécales et d'autres matières organiques. Lorsqu'elle ouvre la coquille de sa proie, l'étoile de mer est capable de pousser son estomac à travers un espace de la taille d'une fraction de millimètre seulement.
