Процесс пищеварения у млекопитающих предваряется захватом пищи и попаданием ее в ротовую полость; на данном этапе участвуют губы, язык, челюсти и зубы. Пищевые частицы либо заглатываются целиком, если они мелкие, либо с помощью зубов откусываются, отрываются и т.п. У отдельных видов участвовать в захвате пищи могут также передние конечности, а, например, у слонов - и хобот; жидкости могут втягиваться с помощью языка. Форма и размеры указанных выше элементов тела определяются в первую очередь характером пищи и способом ее добывания. Некоторые летучие мыши, скажем, питаются нектаром цветов; морда их в связи с этим приобрела особую вытянутую форму, приспособленную к проникновению внутрь венчика, а язык снабжен на конце кисточкой. У некоторых видов (грызунов) сильно развита предротовая полость и имеются так называемые защечные мешки - они служат для временного запасания еды.
В ротовой полости начинается пищеварение. Пища измельчается зубами и смачивается слюной. Строение зубного аппарата определяется характером пищи. Животные насекомоядные обладают зубами, слабо отличающимися друг от друга; резцы их вытянуты вперед, как бы образуя пинцет для ловли беспозвоночных. У хищников явно выражены клыки, служащие для умерщвления и разрывания добычи, а коренные зубы имеют режущие края. У травоядных, напротив, клыки не выражены, а часто и отсутствуют, коренные же зубы плоские - именно такая их форма позволяет лучше перетирать растительную пищу. У китов, питающихся способом фильтрации, зубов за ненадобностью и вовсе нет.
Находящийся в ротовой полости язык не только переворачивает пищу во время жевания и продвигает к глотке, но и служит органом вкуса. У многих видов с помощью языка происходит и добыча пищи, и лакание воды. У кошачьих язык снабжен роговыми сосочками, благодаря которым хищник соскребает мясо с костей.
Слюнные железы млекопитающих не только смачивают пищу, но и осуществляют начальный этап ее расщепления: слюна содержит фермент амилазу, расщепляющий содержащийся в пище крахмал. У видов растительноядных поэтому выделение слюны более обильное, нежели у плотоядных, также в ней больше фермента.
Большая доля содержащихся в пище питательных вещество перерабатывается в желудке и кишечнике, где пища смешивается с выделяемыми железами ферментами, расщепляющими жиры, белки и углеводы до более простых соединений.
В желудке расщепляются главным образом белки с помощью фермента пепсина; одновременно, благодаря сокращению мышечных волокон стенок желудка, происходит перемешивание и перетирание пищи.
В тонком кишечнике белки перевариваются благодаря трипсину, выделяемому поджелудочной железой. Также здесь расщепляются сложные углеводы, превращаясь в глюкозу, и жиры. В переваривании жиров участвует желчь, выделяемая печенью; содержащиеся в ней кислоты производят эмульгирование жиров - разделение их на мельчайшие капельки, которые затем растворяются ферментом липазой. Благодаря ворсинкам, выстилающим стенки тонкого кишечника, полученные в ходе пищеварения простые молекулы всасываются в кровь и лимфу и разносятся по организму; мышечные клетки в стенках кишечника при этом сокращаются и продвигают пищу в следующие отделы.
У животных плотоядных больших проблем с задачей переваривания пищи не возникает. Другое дело травоядные - растительная пища содержит большое количество целлюлозы, из которой соткана клеточная стенка растений; организм же животных не производит ферментов, способных ее расщепить. Чтобы все-таки усвоить растительную пищу, животные прибегают к помощи так называемых симбионтов - простейших одноклеточных организмов, поселяющихся в различных отделах их пищеварительной системы; только эти существа выделяют необходимый фермент и расщепляют-таки целлюлозу.
